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西安交通大学科研人员在光流体涡旋动力学方面取得新进展

2019-07-14 08:35作者:admin

西安交通大学科研人员在光流体涡旋动力学方面取得新进展

研究人员首先利用热铷原子介质中的电磁诱导透明效应,通过三束光小角度干涉构建了具有光学石墨烯结构的空间波导阵列。 通过激发光学石墨烯的狄拉克锥点处的特定赝自旋,产生具有轨道角动量的光涡旋。 研究人员发现,此类光涡旋在产生和演化过程中,其涡旋中心的运动轨迹呈现出摆线式、相互环绕等一系列看似相互作用的粒子才具备的特征,然而这些特征是源于光在石墨烯结构中的特定演化过程,与非线性相互作用无关。

有趣的是,此类运动轨迹无法用动量空间中狄拉克锥点附近的狄拉克方程描述,而必须通过求解覆盖整个动量空间的薛定谔方程才能准确描述。 这一点完美反映了量子力学中的海森堡不确定原理:欲确定涡旋中心的准确位置及其轨迹,则需要考察更大范围的动量分布及其变化。 这项工作揭示了狄拉克方程在涡旋动力学应用中的局限性,建立了量子流体、奇点光学和拓扑光学之间的共同联系。

上述研究成果发表在国际顶级期刊《物理评论快报》(PhysicalReviewLetters)上。

李峰教授和张彦鹏教授为共同通讯作者,张朝阳副教授为第一作者,西安交通大学为该论文的第一完成单位,该项工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等及多项欧洲科学基金的支持。 论文链接:。

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