Abstract

The evolution characteristics of a matter-wave bright soliton are investigated by means of the variational approach in the presence of spatially varying nonlinearity. It is found that the atom density envelope of the soliton is changed as a result of the spatial variation of the s-wave scattering length. The stable soliton can exist in appropriate initial conditions. The movement of the soliton depends on the sign and value of the coefficient of spatially modulated nonlinearity. These theoretical predictions are confirmed by the full numerical simulations of the one-dimensional Gross-Pitaevskii equation.

© 2009 Chinese Optics Letters

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. F. Dalfovo, S. Giorgini, L. P. Pitaevskii, and S. Stringari, Rev. Mod. Phys. 71, 463 (1999)
  2. Y. Cheng, H. Li, and R. Gong, Chin. Opt. Lett. 3, 715 (2005).
  3. E. A. Donley, N. R. Claussen, S. L. Cornish, J. L. Roberts, E. A. Cornell, and C. E. Wieman, Nature 412, 295 (2001).
  4. S. Inouye, M. R. Andrews, J. Stenger, H.-J. Miesner, D. M. Stamper-Kurn, and W. Ketterle, Nature 392, 151 (1998).
  5. M. Theis, G. Thalhammer, K. Winkler, M. Hellwig, G. Ruff, R. Grimm, and J. H. Denschlag, Phys. Rev. Lett. 93, 123001 (2004).
  6. P. O. Fedichev, Yu. Kagan, G. V. Shlyapnikov, and J. T. M. Walraven, Phys. Rev. Lett. 77, 2913 (1996).
  7. H. Sakaguchi and B. A. Malomed, Phys. Rev. E 72, 046610 (2005).
  8. A. S. Rodrigues, P. G. Kevrekidis, M. A. Porter, D. J. Frantzeskakis, P. Schmelcher, and A. R. Bishop, Phys. Rev. A 78, 013611 (2008).
  9. G. Theocharis, P. Schmelcher, P. G. Kevrekidis, and D. J. Frantzeskakis, Phys. Rev. A 74, 053614 (2006).
  10. J. Garnier and F. Kh. Abdullaev, Phys. Rev. A 74, 013604 (2006).
  11. F. Kh. Abdullaev, A. Gammal, H. L. F. da Luz, and L. Tomio, Phys. Rev. A 76, 043611 (2007).
  12. Y.-S. Cheng, R.-Z. Gong, and H. Li, Chin. Phys. Lett. 24, 35 (2007).
  13. L. Salasnich, A. Parola, and L. Reatto, Phys. Rev. A 65, 043614 (2002).
  14. B. A. Malomed, Z. H. Wang, P. L. Chu, and G. D. Peng, J. Opt. Soc. Am. B 16, 1197 (1999).
  15. H. Li, D. N. Wang, and Y. Cheng, Chin. Opt. Lett. 5, 114 (2007).
  16. H. Li and D. Wang, Chin. Opt. Lett. 5, 504 (2007).
  17. T. Mayteevarunyoo, B. A. Malomed, and G. Dong, Phys. Rev. A 78, 053601 (2008).
  18. Z. Rapti, P. G. Kevrekidis, V. V. Konotop, and C. K. R. T. Jones, J. Phys. A 40, 14151 (2007).

2008 (2)

A. S. Rodrigues, P. G. Kevrekidis, M. A. Porter, D. J. Frantzeskakis, P. Schmelcher, and A. R. Bishop, Phys. Rev. A 78, 013611 (2008).

T. Mayteevarunyoo, B. A. Malomed, and G. Dong, Phys. Rev. A 78, 053601 (2008).

2007 (5)

Z. Rapti, P. G. Kevrekidis, V. V. Konotop, and C. K. R. T. Jones, J. Phys. A 40, 14151 (2007).

H. Li, D. N. Wang, and Y. Cheng, Chin. Opt. Lett. 5, 114 (2007).

H. Li and D. Wang, Chin. Opt. Lett. 5, 504 (2007).

F. Kh. Abdullaev, A. Gammal, H. L. F. da Luz, and L. Tomio, Phys. Rev. A 76, 043611 (2007).

Y.-S. Cheng, R.-Z. Gong, and H. Li, Chin. Phys. Lett. 24, 35 (2007).

2006 (2)

G. Theocharis, P. Schmelcher, P. G. Kevrekidis, and D. J. Frantzeskakis, Phys. Rev. A 74, 053614 (2006).

J. Garnier and F. Kh. Abdullaev, Phys. Rev. A 74, 013604 (2006).

2005 (2)

H. Sakaguchi and B. A. Malomed, Phys. Rev. E 72, 046610 (2005).

Y. Cheng, H. Li, and R. Gong, Chin. Opt. Lett. 3, 715 (2005).

2004 (1)

M. Theis, G. Thalhammer, K. Winkler, M. Hellwig, G. Ruff, R. Grimm, and J. H. Denschlag, Phys. Rev. Lett. 93, 123001 (2004).

2002 (1)

L. Salasnich, A. Parola, and L. Reatto, Phys. Rev. A 65, 043614 (2002).

2001 (1)

E. A. Donley, N. R. Claussen, S. L. Cornish, J. L. Roberts, E. A. Cornell, and C. E. Wieman, Nature 412, 295 (2001).

1999 (2)

F. Dalfovo, S. Giorgini, L. P. Pitaevskii, and S. Stringari, Rev. Mod. Phys. 71, 463 (1999)

B. A. Malomed, Z. H. Wang, P. L. Chu, and G. D. Peng, J. Opt. Soc. Am. B 16, 1197 (1999).

1998 (1)

S. Inouye, M. R. Andrews, J. Stenger, H.-J. Miesner, D. M. Stamper-Kurn, and W. Ketterle, Nature 392, 151 (1998).

1996 (1)

P. O. Fedichev, Yu. Kagan, G. V. Shlyapnikov, and J. T. M. Walraven, Phys. Rev. Lett. 77, 2913 (1996).

Abdullaev, F. Kh.

F. Kh. Abdullaev, A. Gammal, H. L. F. da Luz, and L. Tomio, Phys. Rev. A 76, 043611 (2007).

J. Garnier and F. Kh. Abdullaev, Phys. Rev. A 74, 013604 (2006).

Andrews, M. R.

S. Inouye, M. R. Andrews, J. Stenger, H.-J. Miesner, D. M. Stamper-Kurn, and W. Ketterle, Nature 392, 151 (1998).

Bishop, A. R.

A. S. Rodrigues, P. G. Kevrekidis, M. A. Porter, D. J. Frantzeskakis, P. Schmelcher, and A. R. Bishop, Phys. Rev. A 78, 013611 (2008).

Cheng, Y.

Cheng, Y.-S.

Y.-S. Cheng, R.-Z. Gong, and H. Li, Chin. Phys. Lett. 24, 35 (2007).

Chu, P. L.

Claussen, N. R.

E. A. Donley, N. R. Claussen, S. L. Cornish, J. L. Roberts, E. A. Cornell, and C. E. Wieman, Nature 412, 295 (2001).

Cornell, E. A.

E. A. Donley, N. R. Claussen, S. L. Cornish, J. L. Roberts, E. A. Cornell, and C. E. Wieman, Nature 412, 295 (2001).

Cornish, S. L.

E. A. Donley, N. R. Claussen, S. L. Cornish, J. L. Roberts, E. A. Cornell, and C. E. Wieman, Nature 412, 295 (2001).

Dalfovo, F.

F. Dalfovo, S. Giorgini, L. P. Pitaevskii, and S. Stringari, Rev. Mod. Phys. 71, 463 (1999)

Denschlag, J. H.

M. Theis, G. Thalhammer, K. Winkler, M. Hellwig, G. Ruff, R. Grimm, and J. H. Denschlag, Phys. Rev. Lett. 93, 123001 (2004).

Dong, G.

T. Mayteevarunyoo, B. A. Malomed, and G. Dong, Phys. Rev. A 78, 053601 (2008).

Donley, E. A.

E. A. Donley, N. R. Claussen, S. L. Cornish, J. L. Roberts, E. A. Cornell, and C. E. Wieman, Nature 412, 295 (2001).

Fedichev, P. O.

P. O. Fedichev, Yu. Kagan, G. V. Shlyapnikov, and J. T. M. Walraven, Phys. Rev. Lett. 77, 2913 (1996).

Frantzeskakis, D. J.

A. S. Rodrigues, P. G. Kevrekidis, M. A. Porter, D. J. Frantzeskakis, P. Schmelcher, and A. R. Bishop, Phys. Rev. A 78, 013611 (2008).

G. Theocharis, P. Schmelcher, P. G. Kevrekidis, and D. J. Frantzeskakis, Phys. Rev. A 74, 053614 (2006).

Gammal, A.

F. Kh. Abdullaev, A. Gammal, H. L. F. da Luz, and L. Tomio, Phys. Rev. A 76, 043611 (2007).

Garnier, J.

J. Garnier and F. Kh. Abdullaev, Phys. Rev. A 74, 013604 (2006).

Giorgini, S.

F. Dalfovo, S. Giorgini, L. P. Pitaevskii, and S. Stringari, Rev. Mod. Phys. 71, 463 (1999)

Gong, R.

Gong, R.-Z.

Y.-S. Cheng, R.-Z. Gong, and H. Li, Chin. Phys. Lett. 24, 35 (2007).

Grimm, R.

M. Theis, G. Thalhammer, K. Winkler, M. Hellwig, G. Ruff, R. Grimm, and J. H. Denschlag, Phys. Rev. Lett. 93, 123001 (2004).

Hellwig, M.

M. Theis, G. Thalhammer, K. Winkler, M. Hellwig, G. Ruff, R. Grimm, and J. H. Denschlag, Phys. Rev. Lett. 93, 123001 (2004).

Inouye, S.

S. Inouye, M. R. Andrews, J. Stenger, H.-J. Miesner, D. M. Stamper-Kurn, and W. Ketterle, Nature 392, 151 (1998).

Jones, C. K. R. T.

Z. Rapti, P. G. Kevrekidis, V. V. Konotop, and C. K. R. T. Jones, J. Phys. A 40, 14151 (2007).

Kagan, Yu.

P. O. Fedichev, Yu. Kagan, G. V. Shlyapnikov, and J. T. M. Walraven, Phys. Rev. Lett. 77, 2913 (1996).

Ketterle, W.

S. Inouye, M. R. Andrews, J. Stenger, H.-J. Miesner, D. M. Stamper-Kurn, and W. Ketterle, Nature 392, 151 (1998).

Kevrekidis, P. G.

A. S. Rodrigues, P. G. Kevrekidis, M. A. Porter, D. J. Frantzeskakis, P. Schmelcher, and A. R. Bishop, Phys. Rev. A 78, 013611 (2008).

Z. Rapti, P. G. Kevrekidis, V. V. Konotop, and C. K. R. T. Jones, J. Phys. A 40, 14151 (2007).

G. Theocharis, P. Schmelcher, P. G. Kevrekidis, and D. J. Frantzeskakis, Phys. Rev. A 74, 053614 (2006).

Konotop, V. V.

Z. Rapti, P. G. Kevrekidis, V. V. Konotop, and C. K. R. T. Jones, J. Phys. A 40, 14151 (2007).

Li, H.

Luz, H. L. F. da

F. Kh. Abdullaev, A. Gammal, H. L. F. da Luz, and L. Tomio, Phys. Rev. A 76, 043611 (2007).

Malomed, B. A.

T. Mayteevarunyoo, B. A. Malomed, and G. Dong, Phys. Rev. A 78, 053601 (2008).

H. Sakaguchi and B. A. Malomed, Phys. Rev. E 72, 046610 (2005).

B. A. Malomed, Z. H. Wang, P. L. Chu, and G. D. Peng, J. Opt. Soc. Am. B 16, 1197 (1999).

Mayteevarunyoo, T.

T. Mayteevarunyoo, B. A. Malomed, and G. Dong, Phys. Rev. A 78, 053601 (2008).

Miesner, H.-J.

S. Inouye, M. R. Andrews, J. Stenger, H.-J. Miesner, D. M. Stamper-Kurn, and W. Ketterle, Nature 392, 151 (1998).

Parola, A.

L. Salasnich, A. Parola, and L. Reatto, Phys. Rev. A 65, 043614 (2002).

Peng, G. D.

Pitaevskii, L. P.

F. Dalfovo, S. Giorgini, L. P. Pitaevskii, and S. Stringari, Rev. Mod. Phys. 71, 463 (1999)

Porter, M. A.

A. S. Rodrigues, P. G. Kevrekidis, M. A. Porter, D. J. Frantzeskakis, P. Schmelcher, and A. R. Bishop, Phys. Rev. A 78, 013611 (2008).

Rapti, Z.

Z. Rapti, P. G. Kevrekidis, V. V. Konotop, and C. K. R. T. Jones, J. Phys. A 40, 14151 (2007).

Reatto, L.

L. Salasnich, A. Parola, and L. Reatto, Phys. Rev. A 65, 043614 (2002).

Roberts, J. L.

E. A. Donley, N. R. Claussen, S. L. Cornish, J. L. Roberts, E. A. Cornell, and C. E. Wieman, Nature 412, 295 (2001).

Rodrigues, A. S.

A. S. Rodrigues, P. G. Kevrekidis, M. A. Porter, D. J. Frantzeskakis, P. Schmelcher, and A. R. Bishop, Phys. Rev. A 78, 013611 (2008).

Ruff, G.

M. Theis, G. Thalhammer, K. Winkler, M. Hellwig, G. Ruff, R. Grimm, and J. H. Denschlag, Phys. Rev. Lett. 93, 123001 (2004).

Sakaguchi, H.

H. Sakaguchi and B. A. Malomed, Phys. Rev. E 72, 046610 (2005).

Salasnich, L.

L. Salasnich, A. Parola, and L. Reatto, Phys. Rev. A 65, 043614 (2002).

Schmelcher, P.

A. S. Rodrigues, P. G. Kevrekidis, M. A. Porter, D. J. Frantzeskakis, P. Schmelcher, and A. R. Bishop, Phys. Rev. A 78, 013611 (2008).

G. Theocharis, P. Schmelcher, P. G. Kevrekidis, and D. J. Frantzeskakis, Phys. Rev. A 74, 053614 (2006).

Shlyapnikov, G. V.

P. O. Fedichev, Yu. Kagan, G. V. Shlyapnikov, and J. T. M. Walraven, Phys. Rev. Lett. 77, 2913 (1996).

Stamper-Kurn, D. M.

S. Inouye, M. R. Andrews, J. Stenger, H.-J. Miesner, D. M. Stamper-Kurn, and W. Ketterle, Nature 392, 151 (1998).

Stenger, J.

S. Inouye, M. R. Andrews, J. Stenger, H.-J. Miesner, D. M. Stamper-Kurn, and W. Ketterle, Nature 392, 151 (1998).

Stringari, S.

F. Dalfovo, S. Giorgini, L. P. Pitaevskii, and S. Stringari, Rev. Mod. Phys. 71, 463 (1999)

Thalhammer, G.

M. Theis, G. Thalhammer, K. Winkler, M. Hellwig, G. Ruff, R. Grimm, and J. H. Denschlag, Phys. Rev. Lett. 93, 123001 (2004).

Theis, M.

M. Theis, G. Thalhammer, K. Winkler, M. Hellwig, G. Ruff, R. Grimm, and J. H. Denschlag, Phys. Rev. Lett. 93, 123001 (2004).

Theocharis, G.

G. Theocharis, P. Schmelcher, P. G. Kevrekidis, and D. J. Frantzeskakis, Phys. Rev. A 74, 053614 (2006).

Tomio, L.

F. Kh. Abdullaev, A. Gammal, H. L. F. da Luz, and L. Tomio, Phys. Rev. A 76, 043611 (2007).

Walraven, J. T. M.

P. O. Fedichev, Yu. Kagan, G. V. Shlyapnikov, and J. T. M. Walraven, Phys. Rev. Lett. 77, 2913 (1996).

Wang, D.

Wang, D. N.

Wang, Z. H.

Wieman, C. E.

E. A. Donley, N. R. Claussen, S. L. Cornish, J. L. Roberts, E. A. Cornell, and C. E. Wieman, Nature 412, 295 (2001).

Winkler, K.

M. Theis, G. Thalhammer, K. Winkler, M. Hellwig, G. Ruff, R. Grimm, and J. H. Denschlag, Phys. Rev. Lett. 93, 123001 (2004).

Chin. Opt. Lett. (3)

Chin. Phys. Lett. (1)

Y.-S. Cheng, R.-Z. Gong, and H. Li, Chin. Phys. Lett. 24, 35 (2007).

J. Opt. Soc. Am. B (1)

J. Phys. A (1)

Z. Rapti, P. G. Kevrekidis, V. V. Konotop, and C. K. R. T. Jones, J. Phys. A 40, 14151 (2007).

Nature (2)

E. A. Donley, N. R. Claussen, S. L. Cornish, J. L. Roberts, E. A. Cornell, and C. E. Wieman, Nature 412, 295 (2001).

S. Inouye, M. R. Andrews, J. Stenger, H.-J. Miesner, D. M. Stamper-Kurn, and W. Ketterle, Nature 392, 151 (1998).

Phys. Rev. A (6)

A. S. Rodrigues, P. G. Kevrekidis, M. A. Porter, D. J. Frantzeskakis, P. Schmelcher, and A. R. Bishop, Phys. Rev. A 78, 013611 (2008).

G. Theocharis, P. Schmelcher, P. G. Kevrekidis, and D. J. Frantzeskakis, Phys. Rev. A 74, 053614 (2006).

J. Garnier and F. Kh. Abdullaev, Phys. Rev. A 74, 013604 (2006).

F. Kh. Abdullaev, A. Gammal, H. L. F. da Luz, and L. Tomio, Phys. Rev. A 76, 043611 (2007).

L. Salasnich, A. Parola, and L. Reatto, Phys. Rev. A 65, 043614 (2002).

T. Mayteevarunyoo, B. A. Malomed, and G. Dong, Phys. Rev. A 78, 053601 (2008).

Phys. Rev. E (1)

H. Sakaguchi and B. A. Malomed, Phys. Rev. E 72, 046610 (2005).

Phys. Rev. Lett. (2)

M. Theis, G. Thalhammer, K. Winkler, M. Hellwig, G. Ruff, R. Grimm, and J. H. Denschlag, Phys. Rev. Lett. 93, 123001 (2004).

P. O. Fedichev, Yu. Kagan, G. V. Shlyapnikov, and J. T. M. Walraven, Phys. Rev. Lett. 77, 2913 (1996).

Rev. Mod. Phys. (1)

F. Dalfovo, S. Giorgini, L. P. Pitaevskii, and S. Stringari, Rev. Mod. Phys. 71, 463 (1999)

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.