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参数驱动耗散晶格中的耗散结构:嵌合体、局域无序、连续波和交错态。 (英语) Zbl 1498.34101号

摘要:离散耗散耦合系统表现出混沌、时空间歇性、嵌合体等复杂行为。我们在具有现场阻尼和立方非线性的参数驱动位置链中以受限静态和动态的形式构造并研究嵌合体状态。该系统由各自的离散参数驱动阻尼非线性薛定谔方程建模。Chimeras在填充区域具有准周期或混沌动力学特征,通过总范数(及其功率谱)的时间依赖性和最大Lyapunov指数进行量化。系统的数值模拟结合一些分析结果,揭示了参数空间中由不同类型的稳定局域状态填充的区域。确定了从静止无序态到空间受限动态混沌态的相变。系统的基本参数是强迫的强度和失谐,以及晶格的耦合常数。

MSC公司:

34立方厘米 常微分方程的非线性振动和耦合振子
34A33型 常格微分方程
37D45号 奇异吸引子,双曲行为系统的混沌动力学
78A60型 激光器、脉泽、光学双稳态、非线性光学
82C20个 含时统计力学中的动态晶格系统(动力学伊辛等)和图上系统
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参考文献:

[1] Kuramoto,Y.,《化学振荡、波浪和湍流》(1984),斯普林格·弗拉格:斯普林格尔·弗拉格柏林,海德堡·Zbl 0558.76051号
[2] 布劳恩,O.M。;Kivshar,Y.,The Frenkel-Kontorova,模型概念、方法和应用(2004),Springer-Verlag:Springer-Verlag Berlin,Heidelberg·Zbl 1140.82001
[3] Remoissenet,M.,《波称孤子的概念和实验》(2013),施普林格科学与商业媒体:柏林施普林格科技与商业媒体·Zbl 0922.35147号
[4] Ablowitz,M.J。;Ablowitz,M.A。;Prinari,B。;Trubatch,A.D.,离散和连续非线性薛定谔系统(2004),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社·Zbl 1057.35058号
[5] Kosevich,A.M.,《晶格》(The crystal lattice)(1999),威利VCH,:威利VCH-Weinheim·Zbl 1003.82003号
[6] Kaneko,K。;Tsuda,I.,《混沌与超越——生命科学应用中的建设性方法》(1996年),施普林格出版社:柏林施普林格
[7] Pikovsky,A。;Rosenblum,M。;Kurths,J。;Hilborn,R.C.,《同步——非线性科学中的一个普遍概念》(2002),剑桥大学出版社
[8] Kuramoto,Y。;Battogtokh,D.,非局域耦合相位振荡器中相干与非相干共存,非线性Phenom复合系统,5380(2002)
[9] 艾布拉姆斯,D.M。;Strogatz,S.H.,耦合振荡器的Chimera状态,《物理评论》,93,174102(2004)
[10] 法加纳,Z。;阿拉巴,Z。;Parastesha,F。;贾法里亚,S。;Perc,M。;Slavinec,M.,不同初始条件对嵌合体状态出现的影响,混沌孤立子分形,114306(2018)·Zbl 1415.34067号
[11] Rybalova,E.V。;瓦迪瓦索娃,T.E。;斯特雷尔科娃,G.I。;Anishchenko,V.S。;Zakharova,A.S.,嵌合体状态模式下多层异质混沌映射网络的强制同步,混沌,29033134(2019)·Zbl 1411.34068号
[12] 文书,M.G。;费雷,硕士。;库利巴利,S。;罗哈斯,R.G。;Tlidi,M.,耦合波导谐振器阵列中的类奇美拉态,Opt-Lett,42,15(2017)
[13] Kemeth,F.P。;Haugland,S.W。;施密特,L。;Kevrekidis,I.G。;Krischer,K.,嵌合体状态的分类方案,混沌,26,094815(2016)
[14] Omel’chenko,O.E。;Maistreko,Y.L。;Tass,P.A.,Chimera陈述了连贯性和非连贯性之间的自然联系,《物理评论》Lett,100044105(2008)
[15] Laing,C.R.,《异质网络中的奇梅拉状态》,《混沌》,第19期,第1013113页(2009年)·Zbl 1311.34080号
[16] Omel’chenko,O.E。;Wolfrum先生。;Maisterko,Y.L.,Chimera表示为混沌时空模式,《物理学评论E》,81,065201(R)(2010)
[17] Omel’chenko,O.E。;梅斯特里科,Y。;Hövel,P。;Schöll,E.,《动力网络中的相干损失——空间混沌和嵌合体状态》,《物理学评论-莱特》,106234102(2011)
[18] Wolfrum,M。;奥梅尔琴科,O.E。;Yanchuk,S.,嵌合体状态的光谱特性,混沌,21,013112(2011)·Zbl 1345.34067号
[19] Lee,W.S。;Restrepo,J.G。;Ott,E。;Antonsen,T.M.,有限响应时间空间耦合振荡器大系统中的动力学和模式形成,混沌,21,023122(2011)·Zbl 1317.34060号
[20] Tinsley,M.R。;恩科莫,S。;Showalter,K.,耦合化学振荡器种群中的Chimera和相簇状态,《自然物理学》,8662(2012)
[21] 哈格斯特罗姆,A.M。;墨菲,T.E。;罗伊·R。;Hövel,P。;Omel’chenko,I。;Schöll,E.,《耦合映射晶格中嵌合体的实验观察》,《自然物理学》,第8658页(2012年)
[22] 较大,L。;潘科夫斯基,B。;Maisterko,Y.,《延迟反馈系统的虚拟嵌合体状态》,Phys Rev Lett,111,054103(2013)
[23] Nkomo,S。;Tinsley,M.R。;Showalter,K.,Chimera在非局部耦合化学振荡器种群中的状态,Phys Rev Lett,110,244102(2013)
[24] 塞提亚,G.C。;Sen,A.,Chimera陈述了重新审查的存在标准,Phys Rev Lett,112,144101(2014)
[25] Panaggio,M.J。;Abrams,D.M.,Chimera表示耦合振荡器网络中相干和非相干共存,非线性,28,R67(2015)·Zbl 1392.34036号
[26] Berec,V.,Chimera状态和爆炸同步路线,混沌孤子分形,86,75(2016)·Zbl 1355.34063号
[27] 桑托斯,M。;Szezech,J。;博尔赫斯,F。;Iarosz,K。;卡尔达斯克,I。;Batista,A.,猫脑神经元网络模型中的类嵌合体状态,混沌孤子分形,101,86(2017)
[28] 郭,S。;戴奇。;Cheng,H。;李,H。;谢凤。;Yang,J.,二维非局部耦合Fitzhugh-Nagumo系统中的螺旋波嵌合体,混沌孤子分形,114394(2018)·Zbl 1415.34070号
[29] Parastesh,F。;贾法里,S。;阿扎努什,H。;沙赫里亚里,Z。;王,Z。;博卡莱蒂,S。;Perc,M.,Chimeras,物理代表,898,1(2021)·Zbl 1490.34044号
[30] Haugland S.W.,《嵌合体状态概念的变化》,一篇批评性综述。2021.arXiv:2102.05515
[31] 巴拉申科夫,I.V。;博格丹,M.M。;Korobov,V.I.,参数驱动阻尼非线性薛定谔方程中锁相孤子的稳定性图,Europhys Lett,15,113(1991)
[32] 巴拉申科夫,I.V。;Zemlyanaya,E.V.,参数驱动阻尼非线性薛定谔孤子的稳定复合体,《物理学评论》,83,2568(1999)
[33] Alexeeva,N.V。;巴拉申科夫,I.V。;Tsironis,G.P.,参数驱动非线性振荡器阵列中杂质诱导的孤子稳定,Phys Rev Lett,84,3053(2000)
[34] 巴拉申科夫,I.V。;Alexeeva,N.V。;Zemlyanaya,E.V.,非线性法拉第共振中的二维和三维示波器,《物理评论》,第89期,第104101页(2002年)
[35] Zemlyanaya,E.V。;Alexeeva,N.V.,被驱动阻尼非线性薛定谔方程的振荡孤子,Theor Math Phys,159870(2009)·Zbl 1179.35316号
[36] 库莱特,P。;Firsch,T。;Sonnino,G.,《色散诱导模式》,Phys Rev E,49,2087(1994)
[37] 巴拉申科夫,I.V。;Zemlyanaya,E.V。;van Heerden,T.C.,阻尼驱动非线性薛定谔方程中的时间周期孤子,《物理评论》E,83,056609(2011)
[38] Urzagasti,D。;拉罗泽,D。;Clerc,M.G。;Pleiner,H.,参数驱动磁丝中的呼吸孤子解,Europhys Lett,104,40001(2013)
[39] Urzagasti,D。;拉罗泽,D。;Clerc,M.G。;库利巴利,S。;Pleiner,H.,参数驱动磁丝中的双孤子进动状态,应用物理学杂志,111,07D111(2012)
[40] 巴拉申科夫,I.V。;Zemlyanaya,E.V.,阻尼驱动非线性Schrödinger方程稳态到周期到准周期复合体中的孤子复杂性,《物理评论》E,83,056610(2011)
[41] Urzagasti,D。;阿拉马尤,A。;Laroze,D.,参数驱动易平面磁丝中的孤子-反孤子相互作用,Phys-Lett a,3782614(2014)·Zbl 1301.37056号
[42] Shchesnovich,V.S。;Barashenkov,I.V.,参数驱动阻尼非线性薛定谔方程中的孤立子辐射耦合,Phys D,164,83(2002)·Zbl 1002.35112号
[43] 巴拉申科夫,I.V。;克罗斯,S。;Malomed,B.A.,参数驱动Ginzburg-Landau方程中的多稳态脉冲解,物理学。E版,68,056605(2003)
[44] Clerc,M.G。;库利巴利,S。;Laroze,D.,超越渐近参数驱动振幅方程的局部化状态,Phys Rev E,77056209(2008)
[45] 伯克·J。;Yochelis,A。;Knobloch,E.,周期强迫耗散系统中空间局域振荡的分类,SIAM J Appl Dyn Sys,7651(2008)·Zbl 1168.35003号
[46] Kenig,E。;Malomed,B.A。;克罗斯,M.C。;Lifshitz,R.,非线性谐振器参数驱动阵列中的本征局域模,《物理评论E》,80,046202(2009)
[47] Clerc,M.G。;库利巴利,S。;Laroze,D.,参数驱动系统中的非变分Ising-Bloch跃迁,国际分叉混沌杂志,192717(2009)·Zbl 1175.35143号
[48] Clerc,M.G。;库利巴利,S。;Laroze,D.,准复系统中的参数驱动不稳定性,国际分叉混沌杂志,193525(2009)·Zbl 1182.35204号
[49] Clerc,M.G。;库利巴利,S。;Laroze,D.,2D定域进动态的相互作用定律,Europhys Lett,90,38005(2010)
[50] Clerc,M.G。;库利巴利,S。;Laroze,D.,参数驱动易平面铁磁线的局域态和非变分Ising-Bloch跃迁,Phys D,239,72(2010)·Zbl 1189.82023号
[51] Ma,Y.-P。;伯克·J。;Knobloch,E.,缺陷介导的局部结构的新生长机制,Phys D,2391867(2010)·Zbl 1213.37033号
[52] Clerc,M.G。;库利巴利,S。;Laroze,D.,参数驱动磁性纳米线中的局域波,Europhys Lett,97,30006(2012)
[53] Urzagasti博士。;拉罗泽,D。;Pleiner,H.,《弱耗散系统中的局部混沌模式》,《欧洲物理杂志》,第223141页(2014年)
[54] Clerc,M.G。;库利巴利,S。;拉罗泽,D。;A.O.莱昂。;Nuñez,A.S.,《交变自旋极化电流在自旋阀中引发参数共振》,Phys Rev B,912224426(2015)
[55] 莱昂,A.O。;拉罗泽,D。;Clerc,M.G。;Cabanas,A.M.,《驱动纳米磁体中的交替超晶格纹理》,《Commun非线性科学数值模拟》,44,404(2017)·Zbl 1471.82030号
[56] 卡巴纳斯,A.M。;Clerc,M.G。;拉罗泽,D。;Leon,A.O.,《自旋阀中的混沌模式和局域态》,J Magn Magn Mater,476589(2019)
[57] Urra,H。;Marín,J。;Páez-Silva,M。;Taki,M。;库利巴利,S。;Gordillo,L。;García-ñustes,M.a.,非均匀参数激励下的局部法拉第模式,《物理评论》E,99,033115(2019)
[58] Kevrekidis,P.G.,《离散非线性薛定谔方程的数学分析、数值计算和物理观点》。(2009),施普林格出版社:纽约施普林格·Zbl 1169.35004号
[59] Malomed,B.A.,《晶格中的非线性和离散孤子》(Kevrekidis,P.G.;Cuevas-Maraver,J.;Saxena,A.,《非线性科学的新兴前沿》(2020),《Springer Nature:Springer Nature Switzerland AG Cham)
[60] 莱德勒,F。;Stegeman,G.I。;Christodoulides,D.N。;阿桑托,G。;塞格夫,M。;Silberberg,Y.,《光学中的离散孤子》,Phys Rep,43,1(2008)
[61] Kartashov,Y.V。;Vysloukh,V.A。;Torner,L.,《光学晶格中的孤子形状和迁移率控制》,Prog Opt,52,63(2009)
[62] 弗莱舍,J.W。;Segev,M。;埃弗雷米迪斯,N.K。;Christodoulides,D.N.,《光学诱导非线性光子晶格中二维离散孤子的观测》,《自然》,422147(2003)
[63] 杨,J。;马卡修克,I。;Kevrekidis,P.G。;马丁·H。;Malomed,B.A。;Frantzeskakis,D.J。;Chen,Z.G.,光学诱导光子晶格中的颈状孤子,《物理评论》,94113902(2005)
[64] Wang,X.S。;陈振国。;Kevrekidis,P.G.,光学诱导周期环晶格中离散孤子和孤子旋转的观测,Phys Rev Lett,96083904(2006)
[65] Kevrekidis,P.G。;陈振国。;Malomed,B.A。;Frantzeskakis,D.J。;Weinstein,M.I.,光子晶格理论和实验中的自发对称破缺,Phys-Lett A,340,275(2005)·Zbl 1145.78310号
[66] Sakaguchi,H。;Malomed,B.A.,方形光学晶格上的高阶涡旋孤子、多极子和超涡旋,Europhys Lett,72,698(2007)
[67] Chong,C。;Carretero-González,R。;Malomed,B.A。;Kevrekidis,P.G.,高维立方五次非线性薛定谔晶格中的多稳孤子,Phys D,238,126(2009)·Zbl 1155.37324号
[68] Syafwan,M。;苏珊托,H。;考克斯,S.M。;Malomed,B.A.,离散非线性薛定谔方程中行波孤子的变分近似,J Phys A,7,45,075207(2012)·Zbl 1234.35255号
[69] Smerzi,A。;Trombettoni,A.,晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体的非线性紧束缚近似,《物理学评论A》,68,023613(2003)
[70] Carretero-González,R。;Frantzeskakis,D.J。;Kevrekidis,P.G.,《玻色-爱因斯坦凝聚中的非线性波》,《非线性》,21,R139(2008)·Zbl 1216.82023号
[71] Kaurov,V.M。;Kuklov,A.B.,两个原子玻色-爱因斯坦凝聚体之间的约瑟夫森涡旋,《物理学评论A》,71,011601R(2005)
[72] 考夫罗夫,V.M。;Kuklov,A.B.,《原子约瑟夫森旋涡》,《物理学评论A》,73,013627(2006)
[73] Carretero-González,R。;J.D.塔利。;Chong,C。;Malomed,B.A.,立方五次离散非线性薛定谔方程中的多稳孤子,Phys D,21677-89(2006)·Zbl 1101.37049号
[74] 苏珊托,H。;霍克,Q.E。;Kevrekidis,P.G.,参数驱动下离散孤子的稳定性,Phys Rev E,74,067601(2006)
[75] Syafwan,M。;苏珊托,H。;Cox,S.M.,机电谐振器中的离散孤子,Phys Rev E,81,026207(2010)
[76] Syafwan,M。;苏珊托,H。;Cox,S.M.,参数驱动阻尼离散非线性薛定谔方程中的孤子。自发对称破缺,自拍,约瑟夫森振荡,进展光学科学。光子学,601(2013)·兹比尔1291.35365
[77] 9225 ·Zbl 1423.34019号
[78] 穆达,Y。;Akbar,F.T。;Kusdiantara,R。;Gunara,B.E。;Susanto,H.,从参数驱动阻尼非线性Klein-Gordon方程中证明离散非线性Schrödinger方程和数值比较,Phys-Lett a,3831274(2019)·Zbl 1472.81083号
[79] 尼科利斯,G。;Prigogine,I.,《非平衡系统中的自组织》(1977),J.Wiley&Sons:J.Willey&Sons纽约·Zbl 0363.93005号
[80] Kartashov,Y.V。;托纳,L。;Vysloukh,V.A.,光学晶格中孤子转向的参数放大,Opt-Lett,291102(2004)
[81] 蔡,D。;Bishop,A.R。;Grönbech-Jensen,N.,《离散非线性薛定谔方程中的局域态》,《物理学评论-莱特》,72,591(1994)
[82] Hennig,D.,驱动阻尼非线性晶格的周期、准周期和混沌局部化解,Phys Rev E,59,1637(1999)
[83] Marin,J.L。;Aubry,S.,《非线性晶格中的呼吸子:反连续极限的数值计算》,非线性,91501(1996)·Zbl 0926.70028号
[84] Kivshar,Y.S。;Peyrard,M.,《离散晶格中的调制不稳定性》,《物理学评论A》,46,3198(1992)
[85] [英译《实验理论物理》86682,1998年]
[86] Iooss,G。;Joseph,D.D.,基本稳定性分岔理论(1980),Springer-Verlag:Springer-Verlag纽约·Zbl 0443.34001号
[87] Coullet,P.,《非平衡系统中的局部化模式和前沿》,《国际分岔混沌杂志》,12,2445(2002)·Zbl 1051.82511号
[88] Clerc,M.G。;Falcon,C.,一维扩展系统中的局部化模式和空穴解,Phys A,356,48(2005)
[89] 比恩巴姆,Z。;Malomed,B.A.,具有立方五阶非线性的双通道波导中的空间孤子族,Phys D,2373252(2008)·Zbl 1153.78323号
[90] Tylutki,M。;Astrakharchik,G.E。;Malomed,B.A。;Petrov,D.S.,《一维量子液滴的集体激发》,《物理学评论a》,101,051601(R)(2020)
[91] 出版社,W.H。;Teukolsky,S.A。;韦特林,W.T。;Flannery,B.P.,《FORTRAN中的数字食谱》(1992),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社(英国)·Zbl 0778.65002号
[92] Ott,E.,《动力系统中的混沌》(1993),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社,英国剑桥·Zbl 0792.58014号
[93] 布兰德,T。;N.G.帕克。;Proukakis,N.P。;Malomed,B.A.,《探索简谐振子势中Gross-Pitaevskii方程的准积分性》,J Phys B,51,205303(2018)
[94] Wolf,A。;斯威夫特,J.B。;Swinney,H.L。;Vastano,J.A.,从时间序列中确定Lyapunov指数,Phys D,16,285(1985)·Zbl 0585.58037号
[95] 埃克曼,J.P。;Ruelle,D。;Ciliberto,S.,时间序列的Lyapunov指数,《物理学评论A》,34,4971(1986)
[96] 盖斯特,K。;美国帕里茨。;Lauterborn,W.,计算Lyapunov指数的不同方法的比较,Prog-Teor Phys,83,875(1990)·Zbl 1058.65512号
[97] Sprott,J.C.,《混沌与时间序列分析》(2003),牛津大学出版社,:英国牛津大学出版社·Zbl 1012.37001号
[98] 谢尔,J.D。;Cross,M.C.,小纵横比Rayleigh-Bénard对流的Lyapunov指数,《物理评论E》,74066301(2006)
[99] 卡里米,A。;Paul,M.R.,《量化Rayleigh-Bénard对流中的时空混沌》,《物理评论E》,85,046201(2012)
[100] 以及其中的参考文献·Zbl 1188.34057号
[101] 拉罗泽,D。;Bragard,J。;O.J.苏亚雷斯。;Pleiner,H.,《混沌磁粉动力学的表征》,IEEE Trans-Mag,47,3032(2011);Bragard,J。;普莱纳,H。;O.J.苏亚雷斯。;巴尔加斯,P。;加拉斯,J.A.C。;Laroze,D.,磁性纳米颗粒的混沌动力学,《物理学评论》,84,037202(2011);拉罗泽,D。;Becerra-Alonso,D。;加拉斯,J.A.C。;Pleiner,H.,准周期磁场下的磁化动力学,IEEE Trans-Mag,483567(2012)
[102] 马哈茂德,M.N。;Siri,Z。;Vélez,J.A。;佩雷斯,L.M。;Laroze,D.,具有反馈控制的饱和多孔介质中Oldroyd粘弹性流体的混沌对流,混沌,30073109(2020);拉罗泽,D。;Pleiner,H.,非线性非牛顿磁流体中的热对流,《Commun非线性科学数值模拟》,26,167(2015);拉罗泽,D。;Siddheshwar,P.G。;Pleiner,H.,铁流体中的混沌对流,《公共非线性科学数值模拟》,18,2436(2013)·Zbl 1306.37036号
[103] Clerc,M.G。;Verschueren,N.,《一维模式形成系统中时空混沌的准周期路径》,《物理学评论E》,88,052916(2013)
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