增益 - 损耗非线性薛定谔方程中的复杂孤波动力学、图案形成与混沌
斑图形成与孤子
2014-02-21 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
我们对增益 - 损耗非线性薛定谔方程进行了数值探索，利用超过 180,000 核心小时进行了超过 10,000 次独特模拟，以表征该模型的六维参数空间。该研究全面处理了该问题，涵盖三个线性和非线性增益项各自至少八个数量级，以及高阶非线性项的五个数量级。增益 - 损耗非线性薛定谔方程作为磁性薄膜主动反馈环中自旋波包络及类似驱动阻尼非线性物理系统的模型而备受关注。亮孤子列被自发地驱动出平衡态，数值上识别出在数万个往返时间内保持稳定的行为。作为六个已识别解类的一部分，我们隔离了九种具有毫秒级寿命的不同复杂动力学行为。数值定位的动力学行为包括：(1) 亮孤子列的低维混沌调制；(2) 孤波峰的空间对称/非对称相互作用；(3) 动力学图案形成与重现；(4) 稳态解；以及 (5) 间歇性。发现 exhibiting 混沌调制亮孤子列的模拟在定性上与之前的实验观测相符。预测有十种新的动力学行为（其中八种表现出长寿命）可在未来实验中观测到。
引用
@article{arxiv.1310.7550,
title = {Complex Solitary Wave Dynamics, Pattern Formation, and Chaos in the Gain-Loss Nonlinear Schr\"odinger Equation},
author = {Justin Q. Anderson and Rachel A. Ryan and Mingzhong Wu and Lincoln D. Carr},
journal= {arXiv preprint arXiv:1310.7550},
year = {2014}
}
备注
28 pages, 13 figures, 12 animations online