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大分子结构中自聚焦引起的波能局域化:一个含阻尼的随机离散非线性薛定谔方程模型

斑图形成与孤子 2009-11-11 v1

摘要

受热效应影响的分子系统(如薄分子膜和长生物分子)中的波自聚焦现象,可以用Eilbeck、Lomdahl和Scott提出的离散自陷方程的随机版本进行建模,并且可以通过随机非线性薛定谔方程形式的连续极限来近似。先前针对SNLS近似的研究表明,波能自聚焦到高度局域态的过程可能受到相位噪声(模拟热效应)的抑制,而相位阻尼(模拟热辐射)则可以恢复该过程。我们证明,在存在空间不相关噪声的情况下,连续极限可能是不适定的,至少在阻尼很小或没有阻尼时是如此,因此需要直接处理离散模型。此外,正如其他作者所指出的,忽略阻尼会产生高度非物理的结果。本文首次给出了包含强非线性阻尼项的离散模型的数值结果,并为此引入了新的数值方法。先前的猜想总体上得到了证实,并且表明阻尼能强烈稳定离散模型的高度局域态。先前观察到的噪声对非线性波现象的抑制,似乎是建模中包含了热效应但未包含热损失所产生的人为结果。

关键词

引用

@article{arxiv.nlin/0601017,
  title  = {Wave energy localization by self-focusing in large molecular structures: a damped stochastic discrete nonlinear Schroedinger equation model},
  author = {Brenton LeMesurier and Barron Whitehead},
  journal= {arXiv preprint arXiv:nlin/0601017},
  year   = {2009}
}

备注

22 pages, 13 figures, revision of talk at FPU+50 conference in Rouen, June 2005