Observation of a strongly ferromagnetic spinor Bose-Einstein condensate

 In this poster, we introduce a new experimental platform of spinor condensate of Lithium-7 atoms with strong ferromagnetic spin interaction. After efficient evaporation cooling in a magnetic trap, we are able to produce condensates in an optical trap without using magnetic Feshbach resonance so that the system has spin degrees of freedom. Studying the nonequilibrium spin dynamics, we have measured the ferromagnetic spin interaction energy to be 160 Hz, which is about 50% of the condensate chemical potential. This implies a strong collision-channel dependence, which leads to a large variation in the condensate size with different spin compositions. In the experiment, radial breathing is excited after a spin-flip transition from m_F=0 to m_F=1 state, where we can estimate the scattering length ratio among total spin channels. From these experiments, the scattering length for each channel is determined a_F=2 = 7(2) and a_F=0 = 25(5) Bohr radii, respectively.