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非线性系统中的自发对称性破缺:综述与简单模型

斑图形成与孤子 2015-11-30 v1 量子气体 光学

摘要

本文结合了属于包含两种基本竞争要素的系统中的自发对称性破缺(SSB)一般主题的两个话题:自聚焦三次非线性和双势阱(DWP)结构。此类系统在物理上有多种实现,主要在由非线性材料制成且具有横向DWP结构的光波导中,以及在具有吸引原子间相互作用、载入一对由穿越分离势垒的隧穿耦合的对称势阱的原子BEC模型中。随着非线性强度的增加,SSB发生在强度的临界值处。论文第一部分提供该主题的简要综述。第二部分提出一个被设计为能在一维几何中产生SSB现象学的最简单模型。该模型基于构建为无限深势箱的双势阱,其在中心点被δ函数势垒分割成两个势阱。针对两种极限情况:势箱被中心势垒强(深)或弱(浅)分割,给出了SSB的近似解析预测。在两种情况中均发现了以稳态波场范数表示的SSB点处非线性的临界强度值(前者临界强度小,后者大)。对于中间情况,发展了精度较低的变分近似(VA)。

关键词

引用

@article{arxiv.1511.08340,
  title  = {Spontaneous symmetry breaking in nonlinear systems: An overview and a simple model},
  author = {Boris A. Malomed},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1511.08340},
  year   = {2015}
}

备注

In: Nonlinear Dynamics: Materials, Theory and Experiments (Springer Proceedings in Physics, vol. 173, 2016), ed. by M. Tlidi and M. Clerc, pp. 97-112