孤子源于非线性系统中色散/衍射和非线性效应之间的精确平衡,在非线性光学、凝聚态物理、流体力学等领域展现出重要的应用价值。它们表现出丰富多样的行为,从简单的类粒子相互作用到更为复杂的现象,如孤子分裂和融合、呼吸子和怪波等,引起了研究者的广泛兴趣。近年来,随着超快激光技术、精密测量手段以及深度学习算法的突破性进展,孤子动力学研究取得了长足发展。
近日,Chinese Physics Letters基于学术创新性、研究深度和领域影响力等多维度评估标准,精选出9篇最具代表性的论文,其中浙江师范大学物电学院非线性物理研究团队2篇论文入选,论文通讯作者分别为林机教授和李慧军教授。
论文1:Jun-Tao He, Ping-Ping Fang, Ji Lin, Multi-Type Solitons in Spin-Orbit Coupled Spin-1 Bose–Einstein Condensates, Chin. Phys. Lett. 39, 020301 (2022).
建立了自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体系统的动力学方程与标准非线性薛定谔方程之间的两种变换关系,并首次得到了该系统特有的平面波相和条纹相对应的各种非线性波解析解,为实验上观测和调控此类量子体系中的非线性现象提供了重要的理论依据。
图一:怪波与亮孤子的组合解
论文2:Jin-Ling Wang, Wen Wen, Ji Lin, Hui-Jun Li, Generation and Control of Shock Waves in Exciton-Polariton Condensates, Chin. Phys. Lett. 40, 070302 (2023).
提出并实现了非共振泵浦激子-极化子凝聚体中冲击波的产生与控制方案。通过调节初始入射波与交叉相互作用强度,首次在吸引相互作用(自聚焦非线性)系统中发现冲击波,并揭示了饱和非线性导致对称性冲击波结构。拓宽冲击波的存在范围,从排斥相互作用扩展到吸引相互作用,从克尔非线性扩展到饱和非线性,为后续实验研究提供理论指导。
图二:排斥相互作用下的冲击波
近年来,浙江师范大学非线性物理研究团队在非线性光孤子的结构以及稳定性、光与物质相互作用、凝聚态物理的非线性特性和非线性偏微分方程的可积性和解结构等方面取得了系列研究成果,主持国家自然科学基金12项,其中重点项目1项,在Phys. Rep., Phys. Rev.系列、Optics Express, Opt. Lett., J. Math. Phys.等国际权威期刊上发表论文200余篇,受邀在物理学顶级综述期刊Phys. Rep.发表长篇综述2篇,近期承办了第七届全国光孤子学术研讨会。
Chinese Physics Letters创办于1984年,主要快速报道物理学在理论和实验物理方面的重要成果,并介绍与物理学科有关的交叉学科和应用方面的新成就,中科院分区为一区。
编辑:盛灿灿