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用光晶格模拟狄拉克、外尔和麦克斯韦方程 预览
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作者 朱燕清 张丹伟 朱诗亮 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期152-161,共10页
相对论性量子力学波动方程,如狄拉克、外尔和麦克斯韦方程,是描述微观粒子运动的基石.最近的实验和理论研究表明,冷原子系统中几乎所有参数都可精确调控,因此冷原子系统被认为是实现量子模拟的理想平台,可以用来研究高能和凝聚态物理中... 相对论性量子力学波动方程,如狄拉克、外尔和麦克斯韦方程,是描述微观粒子运动的基石.最近的实验和理论研究表明,冷原子系统中几乎所有参数都可精确调控,因此冷原子系统被认为是实现量子模拟的理想平台,可以用来研究高能和凝聚态物理中的一些基本问题.本文介绍了设计原子光晶格哈密顿量的思路和方法,主要涉及激光辅助跳跃的理论.基于这些方法,物理学界提出了利用光晶格体系模拟相对论性量子力学波动方程,包括狄拉克、外尔和麦克斯韦方程等,并且预言了一些在基本粒子物理中很难观察到,但在冷原子体系可能观察到的物理现象.本文综述了国际上此领域的研究进展. 展开更多
关键词 量子模拟 光晶格 激光辅助跳跃 相对论性量子力学方程
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Dynamics of Airy beams in parity–time symmetric optical lattices
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作者 陈睿弘 洪伟毅 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第5期106-110,共5页
We investigate the dynamics of airy beams propagating in the parity–time (PT) symmetric optical lattices in linear and nonlinear regimes,respectively.For the linear propagation,the position of the channel guided by t... We investigate the dynamics of airy beams propagating in the parity–time (PT) symmetric optical lattices in linear and nonlinear regimes,respectively.For the linear propagation,the position of the channel guided by the PT lattice can be shifted by tuning the lattice frequency.The underlying physical mechanism of this phenomenon is also discussed.An interesting phenomenon is found in the nonlinear regime in that the airy beam becomes a tilt channel with several Rayleigh lengths.These findings create new opportunities for optical steering and manipulations. 展开更多
关键词 parity–time SYMMETRY Airy beam nonlinear SCHRODINGER equation optical LATTICES
基于调制光晶格的中性分子束光学Stark减速与囚禁的理论研究 预览
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作者 李晓云 孙博文 +3 位作者 许正倩 陈静 尹亚玲 印建平 《物理学报》 CSCD 北大核心 2018年第20期327-333,共7页
本文基于分子束光学Stark减速理论,提出采用调制的红失谐光晶格来减速和囚禁任意脉冲超声分子束方案,并予以理论研究.以CH4超声分子束为例,利用Monte-Carlo方法模拟了调制光晶格中的分子减速与囚禁的动力学过程,给出减速级数、同步分子... 本文基于分子束光学Stark减速理论,提出采用调制的红失谐光晶格来减速和囚禁任意脉冲超声分子束方案,并予以理论研究.以CH4超声分子束为例,利用Monte-Carlo方法模拟了调制光晶格中的分子减速与囚禁的动力学过程,给出减速级数、同步分子初始位相角与减速效果的关系.研究结果表明:随着减速级数的增加,被减速的分子波包逐渐从原来的分子速度分布的大波包中分离开来,且减速级数越高,减速后的分子速度越小.在其他条件相同时同步分子初始位相角越大,减速波包内的分子数目越少,同时位相空间被压缩.与未调制的光晶格减速方案相比,本方案中无分子自由飞行过程,在相同的光晶格长度内完成了双倍的减速级数.当光晶格长度取3.71 mm时,模拟结果显示CH4分子从280 m/s减速至172 m/s,而未调制光晶格只能将CH4分子从280 m/s减速至232 m/s,减速效果提高了26%.本方案可以集分子的减速、囚禁于一体,是一种新型的分子光学功能器件,在冷分子光学、量子信息、冷化学等前沿研究领域中有潜在的应用. 展开更多
关键词 光学Stark减速 冷分子 光晶格 Monte-Carlo
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中心对称光折变晶体中扭曲孤子的研究
4
作者 赵冲 卢克清 +2 位作者 高立许 惠娟利 陈卫军 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2018年第3期395-400,共6页
对中心对称光折变晶体中扭曲孤子的形成及其稳定性进行了研究。结果表明:在自聚焦非线性光格子中,扭曲孤子存在于半无穷间隙和第一间隙中;在半无穷间隙中,扭曲孤子的状态不稳定;在第一间隙中的扭曲孤子均处于稳定状态,且存在区域... 对中心对称光折变晶体中扭曲孤子的形成及其稳定性进行了研究。结果表明:在自聚焦非线性光格子中,扭曲孤子存在于半无穷间隙和第一间隙中;在半无穷间隙中,扭曲孤子的状态不稳定;在第一间隙中的扭曲孤子均处于稳定状态,且存在区域随着晶格深度p的增加而增加;对于给定的p,扭曲孤子能流随传播常数b的增加而增加;在相同的参数下,阶数高的扭曲孤子占据的格子更多,且能流更高;在自散焦非线性光格子中,扭曲孤子仅存在于半无穷间隙中,并且所有的扭曲孤子均为不稳定状态;当b较小时,扭曲孤子含有较多的振幅振荡,随着b增加,扭曲孤子的能流和振幅振荡都变小。 展开更多
关键词 非线性光学 光折变晶体 扭曲孤子 光格子
高斯光束在二维光折变晶格中的传输特性
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作者 苏艳丽 姜其畅 +2 位作者 聂合贤 马紫微 李永宏 《量子电子学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期69-73,共5页
用交替隐式差分法研究了高斯光束在二维正方格子和贝塞尔晶格中的传输特性。结果表明:高斯光束在二维正方格子中传输时可形成能量主要集中在中心区域的晶格孤子,也可通过参数调节形成其他空间分立形态的孤子;对贝塞尔晶格,当其横向... 用交替隐式差分法研究了高斯光束在二维正方格子和贝塞尔晶格中的传输特性。结果表明:高斯光束在二维正方格子中传输时可形成能量主要集中在中心区域的晶格孤子,也可通过参数调节形成其他空间分立形态的孤子;对贝塞尔晶格,当其横向尺度较小即入射高斯光束的能量主要集中在贝塞尔晶格的中心信道时,可在一定外加电场和光伏电场参数下形成类三环孤子。逐渐增加晶格的横向尺度,可形成单一的类环形孤子和类高斯孤子。光折变晶格孤子的多样性在全光孤子开关等方面具有潜在应用价值。 展开更多
关键词 非线性光学 高斯光束 光折变效应 光子晶格
利用三维光晶格技术实现铯原子冷却的实验研究
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作者 王宏亮 冯国胜 +4 位作者 李玉清 武寄洲 马杰 肖连团 贾锁堂 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2017年第6期53-58,共6页
激光冷却原子是超冷原子分子物理实验的基础,在精密测量、量子模拟等研究中具有重要的意义.为了获得温度更低,密度更高的超冷铯原子样品作为制备超冷基态铯分子的起点,本文实验展示了一种利用三维光晶格装载实现超冷铯原子温度进一... 激光冷却原子是超冷原子分子物理实验的基础,在精密测量、量子模拟等研究中具有重要的意义.为了获得温度更低,密度更高的超冷铯原子样品作为制备超冷基态铯分子的起点,本文实验展示了一种利用三维光晶格装载实现超冷铯原子温度进一步降低的方法,有效克服了磁光阱中超冷原子辐射光子自吸收引起的加热问题.在标准的磁光阱系统中获得超冷铯原子的基础上,利用压缩磁光阱技术提高超冷铯原子的密度.通过四束激光构建三维光晶格,实现超冷铯原子的高效装载,采用飞行时间法测量了原子的温度,观察到温度由-60.0μK降低至-11.6μK的冷却结果.同时研究了光晶格激光的频率与原子装载数目的关系。发现在负失谐15.5GHz时光晶格装载效率最高.同时,本文研究了利用光晶格减小超冷原子辐射光子自吸收引起的加热问题,对于进一步降低铯原子温度的研究具有深远的意义. 展开更多
关键词 原子冷却 光晶格 磁光阱
Tunable ground-state solitons in spin-orbit coupling Bose-Einstein condensates in the presence of optical lattices
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作者 张华峰 陈方 +2 位作者 郁春潮 孙利辉 徐大海 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第8期54-60,共7页
地面状态 solitons 的性质,它在联合的纺纱轨道(SOC ) 存在 Bose 爱因斯坦冷凝物(BEC ) 面对光格子,被介绍。结果显示出那几个系统参数例如 SOC 力量,格子深度,和格子频率,在地面状态的性质上有重要影响在 SOC BEC 的 solitons。... 地面状态 solitons 的性质,它在联合的纺纱轨道(SOC ) 存在 Bose 爱因斯坦冷凝物(BEC ) 面对光格子,被介绍。结果显示出那几个系统参数例如 SOC 力量,格子深度,和格子频率,在地面状态的性质上有重要影响在 SOC BEC 的 solitons。由控制这些参数,地面状态 solitons 的结构和旋转极化能有效地被调节,因此原子的操作可以被认识到。 展开更多
关键词 玻色-爱因斯坦凝聚体 光晶格 自旋轨道耦合 孤子 基态 可调谐 自旋-轨道耦合 自旋极化
光晶格中超冷原子自旋纠缠的研究 预览
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作者 杨兵 戴汉宁 苑震生 《信息安全研究》 2017年第1期53-59,共7页
多粒子量子纠缠是进行量子计算的关键资源,近年来发展起来的光学晶格技术为操控大量超冷原子量子比特进行信息处理带来了机遇.介绍在超冷原子自旋比特纠缠实验研究中取得的最新进展.此工作为使用光晶格中超冷原子间纠缠进行量子计算奠... 多粒子量子纠缠是进行量子计算的关键资源,近年来发展起来的光学晶格技术为操控大量超冷原子量子比特进行信息处理带来了机遇.介绍在超冷原子自旋比特纠缠实验研究中取得的最新进展.此工作为使用光晶格中超冷原子间纠缠进行量子计算奠定了实验基础. 展开更多
关键词 量子计算 多体纠缠 超冷原子 光晶格 自旋量子比特
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Bifurcated overtones of one-way localized Fabry-Pérot resonances in parity-time symmetric optical lattices
9
作者 Fatma Nafaa Gaafer 沈亚西 +3 位作者 彭玉桂 武爱民 张鹏 祝雪丰 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第7期178-182,共5页
自从同等值时间(磅) 的第一观察在光学的对称,改变的有趣的现象在理论和实验被发现了例如磅阶段转变和单向性的看不见,它在研究把磅对称的光学变成一个热点。这里,我们在单程的局部性的 Fabry-P 上报导
关键词 光学晶格 对称性 干涉仪 单向 共振 泛音 奇偶 局部法
Analysis of the blackbody-radiation shift in an ytterbium optical lattice clock
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作者 徐艺琳 徐信业 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2016年第10期119-127,共9页
We accurately evaluate the blackbody-radiation shift in a171 Yb optical lattice clock by utilizing temperature measurement and numerical simulation. In this work. three main radiation sources are considered for the bl... We accurately evaluate the blackbody-radiation shift in a171 Yb optical lattice clock by utilizing temperature measurement and numerical simulation. In this work. three main radiation sources are considered for the blackbody-radiation shift, including the heated atomic oven, the warm vacuum chamber, and the room-temperature vacuum windows. The temperatures on the outer surface of the vacuum chamber are measured during the clock operation period by utilizing seven calibrated temperature sensors. Then we infer the temperature distribution inside the vacuum chamber by numerical simulation according to the measured temperatures. Furthermore, we simulate the temperature variation around the cold atoms while the environmental temperature is fluctuating. Finally, we obtain that the total blackbody-radiation shift is -1.289(7)Hz with an uncertainty of 1.25×10-17 for our 171Yb optical lattice clock. The presented method is quite suitable for accurately evaluating the blackbody-radiation shift of the optical lattice clock in the case of lacking the sensors inside the vacuum chamber. 展开更多
Ultra-wideband optical diode based on photonic crystal 90° bend and directional coupler
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作者 卢瑾 任宏亮 +6 位作者 郭淑琴 顾东袁 温浩 覃亚丽 周守利 胡卫生 姜淳 《中国光学快报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第10期96-99,共4页
We propose an ultra-wideband optical diode device based on two-dimensional square-lattice photonic crystals. For the device,the odd mode is completely transmitted in one direction and converted to the fundamental even... We propose an ultra-wideband optical diode device based on two-dimensional square-lattice photonic crystals. For the device,the odd mode is completely transmitted in one direction and converted to the fundamental even mode,but completely reflected in the other direction. The operation bandwidth of the device is preserved within a rather wide range of frequencies,which is over 6.5% of the central frequency. A directional coupler and 90° bend are utilized as the composite function device with mode filter and mode converter. It is possible that the photonic crystal device can help to construct on-chip optical logical devices and benefit greatly to the optical systems with multiple spatial modes.更多还原 展开更多
关键词 光子晶体器件 定向耦合器 光二极管 超宽带 弯曲 逻辑设备 光学系统 频率范围
Experiments on trapping ytterbium atoms in optical lattices
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作者 周敏 陈宁 +7 位作者 张晓航 黄良玉 姚茂飞 田洁 高琪 蒋海灵 唐海瑶 徐信业 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2013年第10期262-266,共5页
Experiments on trapping ytterbium atoms in various optical lattices are presented.After the two-stage cooling,first in a blue magneto–optical trap and then in a green magneto–optical trap,the ultracold171Yb atoms ar... Experiments on trapping ytterbium atoms in various optical lattices are presented.After the two-stage cooling,first in a blue magneto–optical trap and then in a green magneto–optical trap,the ultracold171Yb atoms are successfully loaded into one-,two-,and three-dimensional optical lattices operating at the Stark-free wavelength,respectively.The temperature,number,and lifetime of cold171Yb atoms in one-dimensional lattice are measured.After optimization,the one-dimensional lattice with cold171Yb atoms is used for developing an ytterbium optical clock. 展开更多
关键词 镱原子 实验 光晶格 诱捕 光学晶格 磁光陷阱 磁光阱 点阵
光晶格中双组分玻色.爱因斯坦凝聚系统的调制不稳定性
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作者 藤斐 谢征微 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期495-501,共7页
利用线性稳定分析的方法,在不满足原子流相等的条件下,对光晶格中双组分玻色一爱因斯坦凝聚原子(BEC)系统的调制不稳定性区域与不同BEC组分的波长和不同的调制波长,以及两组分BEC间相互作用大小之间的关系进行了研究.结果显示,... 利用线性稳定分析的方法,在不满足原子流相等的条件下,对光晶格中双组分玻色一爱因斯坦凝聚原子(BEC)系统的调制不稳定性区域与不同BEC组分的波长和不同的调制波长,以及两组分BEC间相互作用大小之间的关系进行了研究.结果显示,光晶格中双组分BEC系统的调制稳定性的区域在不满足原子流相等的条件下,随不同的波长,不同的调制和相互作用之间的大小会出现了较大的变化.相应结果可为实际应用中如何操控双组分BEC提供有用的信息. 展开更多
关键词 玻色-爱因斯坦凝聚体 调制不稳定性 光晶格 双分量
Bose-Einstein Condensates in Optical Lattices with Higher-Order Interactions
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作者 张爱霞 薛具奎 《理论物理通讯:英文版》 SCIE CAS CSCD 2012年第4期 595-602,共8页
在多维的光格子的 Bose 爱因斯坦冷凝物的高顺序的相互作用被讨论经分解并且数字地。健全速度和 Bloch 波浪的稳定性上的高顺序的原子相互作用的效果强烈取决于格子力量,这被表明。面对高顺序的效果,更紧密、高度维的格子被证实是为... 在多维的光格子的 Bose 爱因斯坦冷凝物的高顺序的相互作用被讨论经分解并且数字地。健全速度和 Bloch 波浪的稳定性上的高顺序的原子相互作用的效果强烈取决于格子力量,这被表明。面对高顺序的效果,更紧密、高度维的格子被证实是为维持系统的精力充沛的稳定性的二个积极因素,并且 Bloch 的动态不稳定性飘动能与精力充沛的不稳定性同时发生。另外,我们发现高顺序的相互作用展出远程的行为,在一个倾斜的光格子的长寿协调 Bloch 摆动存在。我们的结果提供一个有效方法在光格子探查高顺序的相互作用。 展开更多
关键词 原子相互作用 爱因斯坦凝聚 高阶效应 玻色 格子 Bloch波 光晶格 维护系统
非线性非局域光格子中的高阶光学模式及其稳定性
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作者 郭晶 李禄 《山西大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期共5页
讨论了非线性非局域光格子中奇、偶及其各类高阶光孤子的能流随传输常数的变化,特别讨论存在于非线性非局域光格子中的第三、第四扭转孤子的高阶光学模式,并从中分析了孤子振幅随格子调制深度p和线性非局域响应参数d的变化趋势.同时利... 讨论了非线性非局域光格子中奇、偶及其各类高阶光孤子的能流随传输常数的变化,特别讨论存在于非线性非局域光格子中的第三、第四扭转孤子的高阶光学模式,并从中分析了孤子振幅随格子调制深度p和线性非局域响应参数d的变化趋势.同时利用线性稳定性方法讨论它们的稳定性,结果表明,它们的不稳定范围有所扩大.由于光格子对全光控制技术有着潜在的应用价值,所以这些结果可以为未来全光控制技术提供最新的理论依据. 展开更多
关键词 非线性非局域介质 光格子 高阶光学模式 稳定性
Tunneling dynamics of Bose-Einstein condensates with higher-order interactions in optical lattice
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作者 铁璐 薛具奎 《中国物理:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2011年第12期 95-100,共6页
The nonlinear Landau-Zener tunneling and nonlinear Rabi oscillations of Bose-Einstein condensate (BEC) with higher-order atomic interaction between the Bloch bands in an accelerating optical lattice are discussed.With... The nonlinear Landau-Zener tunneling and nonlinear Rabi oscillations of Bose-Einstein condensate (BEC) with higher-order atomic interaction between the Bloch bands in an accelerating optical lattice are discussed.Within the two-level model,the tunneling probability of BEC with higher-order atomic interaction between Bloch bands is obtained.We finds that the tunneling rate is closely related to the higher-order atomic interaction.Furthermore,the nonlinear Rabi oscillations of BEC with higher-order atomic interaction between the bands are discussed by imposing a periodic modulation on the level bias.Analytical expressions of the critical higher-order atomic interaction for suppressing/enhancing the Rabi oscillations are obtained.It is shown that the critical value strongly depends on the modulation parameters (i.e.,the modulation amplitude and frequency) and the strength of periodic potential. 展开更多
关键词 爱因斯坦凝聚 相互作用 高阶 光学晶格 玻色 隧道 LANDAU 拉比振荡
Impurity-induced localization of Bose-Einstein condensates in one-dimensional optical lattices 被引量:1
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作者 Wang Jian-Jun Zhang Ai-Xia Xue Ju-Kui 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2011年第8期64-70,共7页
The impurity-induced localization of two-component Bose-Einstein condensates loaded into deep one-dimensional optical lattices is studied both analytically and numerically.It is shown that,the analytical criteria for ... The impurity-induced localization of two-component Bose-Einstein condensates loaded into deep one-dimensional optical lattices is studied both analytically and numerically.It is shown that,the analytical criteria for self-trapping and moving soliton/breather of the primary-component condensate are modified significantly by an admixture of an impurity component (the second component).The realization of the self-trapped state and the moving soliton/breather states of the primary-component becomes more easy with the minor admixture of the impurity-component,even if the two components are partly overlapped. 展开更多
关键词 杂质成分 爱因斯坦 光晶格 本地化 玻色 一维 凝聚 组成部分
光晶格中超流费米气体的能隙孤子
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作者 杨树荣 蔡宏强 +1 位作者 漆伟 薛具奎 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期36-40,共5页
研究了一维光晶格中超流费米气体的能隙孤子.应用平均场理论和超流费米气体的流体动力学模型,利用变分法得到了在整个跨越区超流费米气体在光晶格中存在带隙孤子的条件,即原子间的非线性相互作用项与系统化学势以及晶格深度的相互关系.... 研究了一维光晶格中超流费米气体的能隙孤子.应用平均场理论和超流费米气体的流体动力学模型,利用变分法得到了在整个跨越区超流费米气体在光晶格中存在带隙孤子的条件,即原子间的非线性相互作用项与系统化学势以及晶格深度的相互关系.通过对超流费米气体的基态能隙孤子空间分布的分析与对比,揭示了在一维情况下超流费米气体能隙孤子的存在并发现超流费米气体能隙孤子在整个跨越区当系统从Bose-Einstein凝聚端跨越到BCS端时孤子存在的条件与孤子空间分布存在明显的差别. 展开更多
关键词 超流费米气体 光晶格 能隙孤子
Controllable optical multi-well trap and its optical lattices using compounded cosine patterns
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作者 周琦 陆俊发 印建平 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2010年第12期181-192,共12页
This paper proposes a flexible scheme to form various optical multi-well traps for cold atoms or molecules by using a simple optical system composed of an compounded amplitude cosine-only grating and a single lens ill... This paper proposes a flexible scheme to form various optical multi-well traps for cold atoms or molecules by using a simple optical system composed of an compounded amplitude cosine-only grating and a single lens illuminated by a plane light wave or a Gaussian beam.Dynamic manipulation and evolution of multi-well trap can be easily implemented by controlling the modulation frequency of the cosine patterns.It also discusses how to expand this multi-well trap to two-dimensional lattices with single-or multi-well trap by using an orthogonally or non-orthogonally modulated grating,as well as using incoherent multi-beam illumination,and these results show that all the symmetric structures of two-dimensional Bravais lattices can be obtained facilely by using proposed scheme. 展开更多
关键词 光学晶格 余弦模 复合 控光 二维复式晶格 正交调制 高斯光束 平面光波
Energy band structure in optical of spin-1 condensates lattices
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作者 Li Zhi Zhang Ai-Xia Ma Juan Xue Ju-Kui 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2010年第10期68-73,共6页
关键词 自旋相关 能带结构 光晶格 凝聚 能源 相互作用 原子密度 循环结构
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