Stable two-dimensional soliton complexes in Bose-Einstein condensates with helicoidal spin-orbit coupling

Complejos de solitones bidimensionales estables en condensados de Bose-Einstein con acoplamiento espín-órbita helicoidal

dc.contributorevgeny.sherman@ehu.es
dc.contributorIsrael Science Foundation [1286/17]; Binational Science Foundation (US-Israel) [2015616]; National Science Foundation (US) [2015616]; Portuguese Foundation for Science and Technology (FCT) [UIDB/00618/2020]; Spanish Ministry of Science; European Regional Development Fund (MCIU/AEI/ FEDER, UE) [PGC2018-101355-B-I00]; Basque Country Government [IT986-16]; program 1.4 of Presidium of RAS 'Topical problems of low temperature physics'
dc.contributorKonotop, Vladimir https://orcid.org/0000-0002-1398-3910
dc.creatorKartashov, Y., V
dc.creatorSherman, E. Ya
dc.creatorMalomed, B. A.
dc.creatorKonotop, V. V.
dc.date2023-04-18T01:55:10Z
dc.date2023-04-18T01:55:10Z
dc.date202+
dc.date.accessioned2023-09-27T20:20:06Z
dc.date.available2023-09-27T20:20:06Z
dc.identifier1367-2630
dc.identifierhttps://repositorio.uta.cl/xmlui/handle/20.500.14396/2741
dc.identifier10.1088/1367-2630/abb911
dc.identifierOA8CK
dc.identifierWOS:000578007400001
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8943380
dc.descriptionWe show that attractive two-dimensional (2D) spinor Bose-Einstein condensates with helicoidal spatially periodic spin-orbit coupling (SOC) support a rich variety of stable fundamental solitons and bound soliton complexes. Such states exist with chemical potentials belonging to the semi-infinite gap in the band spectrum created by the periodically modulated SOC. All these states exist above a certain threshold value of the norm. The chemical potential of fundamental solitons attains the bottom of the lowest band, whose locus is a ring in the space of Bloch momenta, and the radius of the non-monotonous function of the SOC strength. The chemical potential of soliton complexes does not attain the band edge. The complexes are bound states of several out-of-phase fundamental solitons whose centers are placed at local maxima of the SOC-modulation phase. In this sense, the impact of the helicoidal SOC landscape on the solitons is similar to that of a periodic 2D potential. In particular, it can compensate repulsive forces between out-of-phase solitons, making their bound states stable. Extended stability domains are found for complexes built of two and four solitons (dipoles and quadrupoles, respectively). They are typically stable below a critical value of the chemical potential.
dc.descriptionMostramos que los atractivos condensados de espinor bidimensionales (2D) de Bose-Einstein con acoplamiento helicoidal espacialmente periódico de espín-órbita (SOC) admiten una rica variedad de solitones fundamentales estables y complejos de solitones enlazados. Dichos estados existen con potenciales químicos que pertenecen a la brecha semi-infinita en el espectro de banda creado por el SOC modulado periódicamente. Todos estos estados existen por encima de un cierto valor umbral de la norma. El potencial químico de los solitones fundamentales alcanza el fondo de la banda más baja, cuyo lugar geométrico es un anillo en el espacio de los momentos de Bloch, y el radio de la función no monótona de la fuerza SOC. El potencial químico de los complejos de solitones no alcanza el borde de la banda. Los complejos son estados ligados de varios solitones fundamentales desfasados cuyos centros están situados en los máximos locales de la fase de modulación SOC. En este sentido, el impacto del paisaje SOC helicoidal sobre los solitones es similar al de un potencial 2D periódico. En particular, puede compensar fuerzas repulsivas entre solitones desfasados, estabilizando sus estados ligados. Los dominios de estabilidad extendidos se encuentran para complejos formados por dos y cuatro solitones (dipolos y cuadrupolos, respectivamente). Por lo general, son estables por debajo de un valor crítico del potencial químico.
dc.formatapplication/pdf
dc.format11 páginas
dc.languageEnglish
dc.publisherIOP PUBLISHING LTD
dc.relationNew Journal of Physics, vol.22 no.10 (2020)
dc.relationhttps://doi.org/10.1088/1367-2630/abb911
dc.rightsGreen Published, gold, Green Submitted
dc.rightsAcceso abierto
dc.sourceNew Journal of Physics
dc.subjectSolitons
dc.subjectMatter Waves
dc.subjectSpin-Orbit Coupling
dc.subjectQuantum Gases
dc.subjectVortex Solitons
dc.subjectDroplets
dc.subjectSolitones
dc.subjectOndas de Materia
dc.subjectAcoplamiento Espín-Órbita
dc.subjectGases Cuánticos
dc.subjectSolitones de Vórtice
dc.subjectGotas
dc.titleStable two-dimensional soliton complexes in Bose-Einstein condensates with helicoidal spin-orbit coupling
dc.titleComplejos de solitones bidimensionales estables en condensados de Bose-Einstein con acoplamiento espín-órbita helicoidal
dc.typeArtículo de revista


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