弱耦合非线性链中的游荡呼吸子与自囚禁:宏观隧穿量子动力学的经典对应
斑图形成与孤子
2009-11-13 v2
摘要
我们对两个弱耦合非线性振子链系统中内禀局域激发(呼吸子)的相位相干动力学进行了分析和数值研究。我们表明,耦合呼吸子存在两种定性不同的动力学机制,即不可移动或缓慢移动:低振幅呼吸子在链间的周期性横向平移(游荡),以及高振幅呼吸子的单链局域化。这两种涉及大量非谐振子的耦合非线性激发模式,可以映射为单摆方程的两个解,并由分界线模式隔开。我们还研究了双链呼吸子,其可被视为具有不同对称性和中心位置的离散呼吸子在耦合链中的束缚态,以及反相双链呼吸子分岔为单链呼吸子的过程。描述了二维系统中大量平行耦合非线性链内一维呼吸子的离域化跃迁,其中初始在给定链中激发的呼吸子,当呼吸子频率或振幅降低至阈值以下时,会突然将其振动能量扩散至整个二维系统。该阈值呼吸子频率高于二维系统中的截止声子频率,且阈值呼吸子振幅随链间耦合常数的平方根缩放。二维和三维耦合非线性链系统中离散振动呼吸子的离域化跃迁,与二维和三维光学晶格中玻色 - 爱因斯坦凝聚体的离域化跃迁具有类比性。
引用
@article{arxiv.0705.1957,
title = {Wandering breathers and self-trapping in weakly coupled nonlinear chains: classical counterpart of macroscopic tunneling quantum dynamics},
author = {Yuriy A. Kosevich and Leonid I. Manevitch and Alexander V. Savin},
journal= {arXiv preprint arXiv:0705.1957},
year = {2009}
}
备注
33 pages, 16 figures