Novos cenários em Condensados de Bose-Einstein com interação dipolar

Resumo

Nos últimos anos o interesse acadêmico em gases dipolares vem crescendo rapidamente, pois esses sistemas com forte momento (magnético) dipolar diferem significativamente de suas contrapartes não-dipolares devido ao caráter anisotrópico e de longo alcance da interação dipolo-dipolo. Dentro deste projeto vamos explorar novos cenários na física de Condensados de Bose-Einstein com interação dipolar, em particular no contexto de atuais experimentos realizados com átomos magnéticos ultra-frios. Focaremos nossa atenção em três temas: Um tema refere uma das mais interessantes características dos condensados dipolares, o esperado caráter de "roton-like" na dispersão das excitações elementares. Exploraremos em estreito contacto com grupos experimentais os melhores cenários para a observação do mínimo roton-like. Também será analisada a física associada ao confinamento do roton, e a instabilidade do mesmo em condensados confinados com uma armadilha óptica unidimensional sobreposta. Uma segunda idéia é abordar sólitones bidimensionais, uma extraordinária característica não-linear dos condensados dipolares. Estudaremos, em especial, os melhores cenários para a observação de sólitones bidimensionais em experimentos realísticos, e vamos analisar a estabilidade e propriedades dos sólitones entre sítios da rede óptica. O último tema de pesquisa é estudar a física de misturas de bósons e férmions dipolares, um interessante cenário aberto por recentes experimentos em que diferentes isótopos de uma espécie dipolar podem ser presos simultaneamente. Focaremos em particular, sobre as propriedades de estabilidade da mistura, a possibilidade de separação de fases anisotrópicas, e os efeitos do condensado dipolar na deformação da superfície de Fermi do gás dipolar. (AU)