Gap solitons in Bose-Einstein condensates in linear and nonlinear optical lattices

Properties of localized states on array of BEC confined to a potential, representing superposition of linear and nonlinear optical lattices are investigated. For a shallow lattice case the coupled mode system has been derived. We revealed new types of gap solitons and studied their stability. For the first time a moving soliton solution has been found. Analytical predictions are confirmed by numerical simulations of the Gross-Pitaevskii equation with jointly acting linear and nonlinear periodic potentials. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Tightly bound gap solitons in a Fermi gas

Within the framework of the mean-field hydrodynamic model of a degenerate Fermi gas ( DFG), we study, by means of numerical methods and variational approximation ( VA), the formation of fundamental gap solitons ( FGSs) in a DFG ( or in a BCS superfluid generated by weak interaction between spin- up and spin- down fermions), which is trapped in a periodic optical- lattice ( OL) potential. An effectively one- dimensional ( 1D) con. guration is considered, assuming strong transverse confinement; in parallel, a proper 1D model of the DFG ( which amounts to the known quintic equation for the Tonks- Girardeau gas in the OL) is considered too. The FGSs found in the first two bandgaps of the OL- induced spectrum ( unless they are very close to edges of the gaps) feature a ( tightly bound) shape, being essentially confined to a single cell of the OL. In the second bandgap, we also find antisymmetric tightly bound subfundamental solitons ( SFSs), with zero at the midpoint. The SFSs are also confined to a single cell of the OL, but, unlike the FGSs, they are unstable. The predicted solitons, consisting of similar to 10(4) - 10(5) atoms, can be created by available experimental techniques in the DFG of Li-6 atoms.

q-Analog of the gap equation for cuprates

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Gap solitons in a model of a superfluid fermion gas in optical lattices

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Gap solitons in a dipolar Bose-Einstein condensate on a three-dimensional optical lattice

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Gap solitons in fermion superfluids

We consider a dynamical model of a superfluid Fermi gas in the Bardeen-Cooper-Schrieffer regime trapped in a periodic optical lattice (OL) potential. The model is based on an equation for complex order parameter phi of the superfluid, which is derived from the relevant energy density and includes a self-repulsive term similar to phi(7/3). By means of the variational approximation (VA) and numerical simulations, we find families of stable one- and two-dimensional (I D and 2D) gap solitons (GSs) in this model. Chiefly, they are compact objects trapped in a single cell of the OL. Families of stable even and odd bound states of these GSs are also found in one dimension. A 3D GS family is constructed too, but solely within the framework of the VA. In the linear limit, the VA predicts an almost exact position of the left edge of the first band-gap in the OL-induced spectrum. The full VA provides an accurate description of families of I D and 2D fundamental GSs. We also demonstrate that a I D GS can be safely transported by an OL moving at a moderate velocity. (C) 2009 IMACS. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.

Asymmetric exclusion model with impurities

An integrable asymmetric exclusion process with impurities is formulated. The model displays the full spectrum of the stochastic asymmetric XXZ chain plus new levels. We derive the Bethe equations and calculate the spectral gap for the totally asymmetric diffusion at half filling. While the standard asymmetric exclusion process without impurities belongs to the KPZ universality class with an exponent 3/2, our model has a scaling exponent 5/3.

Symbiotic gap and semigap solitons in Bose-Einstein condensates

Using the variational approximation and numerical simulations, we study one-dimensional gap solitons in a binary Bose-Einstein condensate trapped in an optical-lattice potential. We consider the case of interspecies repulsion, while the intraspecies interaction may be either repulsive or attractive. Several types of gap solitons are found: symmetric or asymmetric; unsplit or split, if centers of the components coincide or separate; intragap (with both chemical potentials falling into a single band gap) or intergap, otherwise. In the case of the intraspecies attraction, a smooth transition takes place between solitons in the semi-infinite gap, those in the first finite band gap, and semigap solitons (with one component in a band gap and the other in the semi-infinite gap).

Two-component gap solitons with linear interconversion

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Nonzero Gap Two-Dimensional Carbon Allotrope from Porous Graphene

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Refractive index changes in photochromic SbPO4-WO3 glass by exposure to band-gap radiation

We report photoinduced photo-darkening in SbPO4-WO3 glass by exposure to 532 nm light with a power density of 143 mW/cm(2). The time of exposure was varied between 0 and 256 min following which visible photo-darkening, peaking at 850 nm was observed. Spectrophotometer measurement of absorption was performed for both treated and untreated regions of the sample. Time exposure to below band-gap light results in a single exponent Gaussian absorption function over an exceptionally wide range of wavelengths (500 nm-1600 nm), with a 1/e width of 647.5 nm. Kramers-Kronig transform of the change in the absorption indicates a negative local change in the refractive index. The dispersed refractive index change at 1550 nm, Delta n, is calculated to be similar to -5 x 10(-8). The peak absorption increases with time of exposure and the photo-darkening remains irreversible at room temperature. Crown Copyright (C) 2010 Published by Elsevier B.V. All rights reserved.

Canopy gap colonization in the Atlantic Montane Rain Forest

Na Floresta Pluvial Atlântica Montana do Sudeste Brasileiro, foi realizado um estudo para descrever e avaliar a colonização de clareiras. A composição de clareiras foi levantada através da cobertura do solo para as espécies herbáceas enquanto que todos os indivíduos lenhosos maiores que um metro de altura foram mensurados e identificados. Também foram coletadas informações sobre a estrutura das clareiras (área da clareira, número e diâmetro das quedas), posição topográfica e vegetação circundante. Dois gêneros de Marantaceae apresentaram considerável freqüência e abundância nas clareiras. As espécies lenhosas mais freqüentes e abundantes pertenceram ao grupo não-pioneiro e as famílias mais ricas encontradas nas clareiras não diferiram quando comparado à floresta como um todo. Como para as variáveis do estrato herbáceo e da vegetação circundante, os resultados revelaram que efeitos diretos e indiretos da topografia são importantes na determinação da composição interna de clareiras por espécies lenhosas. Estes resultados sugerem que a colonização de clareiras é influenciada não apenas pelas variáveis de estrutura, mas também pela posição topográfica e pelos indivíduos pré-estabelecidos.

Spatial and temporal distribution of the zoobenthos community during the filling up period of Porto Primavera Reservoir (Paraná River, Brazil)

Este estudo é parte do monitoramento limnológico empreendido pela Companhia Energética do Estado de São Paulo (CESP) durante o processo de enchimento do reservatório de Porto Primavera (Usina Hidrelétrica Engenheiro Sérgio Motta). Este reservatório, localizado no alto rio Paraná, entre os Estados de São Paulo e Mato Grosso, é o quarto maior do país. A primeira etapa de enchimento do lago começou em dezembro de 1998 e a segunda em março de 2001. Amostras para a análise da comunidade bentônica e das características sedimentológicas foram coletadas trimestralmente entre agosto de 1999 e novembro de 2001 e também em agosto de 2002 (11 campanhas). As coletas foram feitas em 13 estações de amostragem distribuídas no reservatório e em uma localizada a jusante da barragem. 128 táxons de invertebrados foram encontrados, sendo Mollusca, Annelida, Insecta e Nematoda os grupos dominantes durante praticamente todos os meses analisados. A classe Insecta foi a melhor representada, com 9 diferentes ordens, dentro das quais os Diptera contribuíram com a ocorrência de 63 táxons. A espécie exótica de bivalve Corbicula fluminea foi registrada em todas as estações de amostragem mostrando sua grande capacidade para colonizar novos habitats em regiões neotropicais. Variações consideráveis na densidade da fauna foram observadas para os diferentes períodos e locais analisados. A densidade máxima (média de 7812 ind.m-2) foi registrada no centro do reservatório enquanto que as densidades mínimas foram registradas na zona lacustre próxima à barragem (média de 9 ind.m-2). A maior riqueza de espécies por local/período (24 táxons) foi encontrada no trecho superior do reservatório (trecho fluvial). A diversidade máxima foi observada nas zonas superior e central do reservatório, com valores de 3.82 e 3.86 (bits.ind-1) no início (agosto/1999) e final (agosto/2002) do processo de enchimento, respectivamente. Não foi encontrado um padrão de distribuição dos grupos faunísticos que pudesse estar associado com a textura granulométrica dos diferentes locais amostrados. Por outro lado, constatou-se a diminuição, ou mesmo a não ocorrência de organismos, nas estações com elevada concentração de matéria orgânica (>40%) em baixo estado de degradação (grandes detritos vegetais). Tal fato pode estar relacionado com a falta de depósitos de sedimentos, dificultando a fixação de organismos da fauna bentônica, bem como com condições químicas mais redutoras em função da intensidade dos processos de decomposição da fitomassa inundada.

Water deficit affects photosynthetic induction in Bauhinia forficata Link (Fabaceae) and Esenbeckia leiocarpa Engl. (Rutaceae) growing in understorey and gap conditions

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Chlorophyll fluorescence of tropical tree species in a semi-deciduous forest gap

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)