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Kink 配置的非线性动力学:从小Kink碰撞到大Kink碰撞

斑图形成与孤子 2026-05-21 v2

摘要

本研究探讨了Kink在由参数化势函数 Uλ(χ)U_\lambda(\chi) 控制的非线性系统中的散射动力学,考察了在不同 λ\lambda 值和初始速度下小Kink和大Kink的不同行为。对于小Kink,我们研究了分离的临界速度、振动模式的影响、共振现象以及大Kink从碰撞中涌现的条件。我们的发现表明,临界速度随参数 λ\lambda 的变化呈现非单调依赖,这反映了小Kink稳定性的演变;随着 λ\lambda 增大,振动模式的频率下降,减弱了共振效应,导致更简单的散射动力学。大Kink从小Kink碰撞中形成的倾向于在较低的 λ\lambda 处出现,因为此时小Kink和大Kink之间的质量差异减小。相反,大Kink的散射始终会产生小Kink,随着 λ\lambda 和初始速度的增加,小Kink对的数量增长,这一过程是由大Kink的平移模式将能量传递给形成小Kink所需的势能所致。大Kink中不存在振动模式,而小Kink中存在振动模式,导致出现Bion形成和共振等复杂现象。这些结果凸显了 λ\lambda 在塑造Kink相互作用中的关键作用,为理解非线性系统中拓扑缺陷的动力学提供了宝贵见解,并可能对理解类似的现象在凝聚态物理及相关领域具有意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.05812,
  title  = {Nonlinear Dynamics of Kink Configurations: From Small to Large Kink Collisions},
  author = {Aliakbar Moradi Marjaneh and Dionisio Bazeia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.05812},
  year   = {2026}
}

备注

12 pages, 6 figures; v2 to appear in EPJ Plus