Solitons in alpha-helical proteins
我们研究了空间Davydov-Scott模型中α-螺旋蛋白质大分子中孤子动力学的某些方面。我们的主要目标是阐明螺旋对称性在α螺旋中Davydov孤子的形成、稳定性和动力学性质中的重要作用。我们表明,分析和数值,相应的非线性方程组的系统承认几种类型的固定孤子的解决方案,并保持螺旋对称的孤子是动态不稳定的:一旦形成,他们迅速衰减时,他们传播。另一方面,自发打破局域平移对称性和螺旋对称性的孤子具有最低的能量,是一个健壮的局域实体。我们还表明,这个孤子是准粒子状态从两个最低的简并带的杂交的结果,并有一个内部结构,可以被描述为调制的多峰振幅分布的激发个别的脊椎。当孤立子运动时,当发生脊间振荡时,孤立子的复杂复合结构会明显地表现出来。这种孤子结构和脊间振荡以前已经在[A.C. Scott,Phys.Rev. A 26 578(1982)]。本文认为A. Scott等都是混合孤子,振荡是由于系统的螺旋对称性引起的,是孤子沿$α$螺旋线运动的结果。棘间振荡的频率被证明是成比例的孤子速度。
2004-02-26 cond-mat.other
Rabi oscillations of matter wave solitons in optical lattices
首次在线性和非线性组合光晶格中研究了含时周期力诱导的带隙孤子物质波的带间拉比振荡。结果表明,在适当的条件下,这些振荡可以成为长寿。通过在适当的时间关闭外力,可以产生纯的(静态宏观填充)间隙孤子状态或具有相当长的寿命的两个间隙孤子的线性组合。
2009-12-23 cond-mat.other nlin.PS
Bloch oscillations of a soliton in a molecular chain
本文给出了在恒定电场中,可变形分子链中孤子Bloch振荡的数值模拟结果。通过一个均匀的多核苷酸链的例子,它表明,所考虑的系统可以表现出复杂的动力学制度时,在场强小于一定的临界值,孤子作为一个整体表现出振荡,而在超过阈值的场强,孤子转向呼吸振荡。结果表明,与刚性链中的电荷运动相比,可变形链中的电荷运动是无限的。
2013-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Non-linear dynamics and two-dimensional solitons for spin $ S=1$ ferromagnets with biquadratic exchange
考虑双线性和双二次自旋算符交换作用,发展了自旋为$ S=1$的各向同性铁磁体自旋动力学的自洽半经典理论。对于这种非海森堡磁体,给出了一类特殊的自旋振荡和波,其量子自旋期望值$ {\rm {\bf m}}=<{\rm {\bf S}}>$不改变它的方向,但改变它的长度。这样的“奇异”激发不存在于规则的磁铁中,其动力学是用朗道-利夫希茨方程或自旋海森堡哈密顿量来描述的。我们证明了非线性均匀振荡和波的存在,以及具有有限能量的自局域动力学激发(孤子)。讨论了用超快激光脉冲激发这种振荡的可能性。
2007-11-27 cond-mat.other
Stability of dark solitons in a Bose-Einstein condensate trapped in an optical lattice
研究了在磁抛物阱和光晶格存在下一维有效玻色-爱因斯坦凝聚体中暗孤子的稳定性。分析是基于完整的Gross-Pitaevskii方程和它的紧束缚近似对应(离散非线性薛定谔方程)。我们发现,DS受到弱不稳定性的发病主要由周期和幅度的OL不稳定。不稳定性(如果存在)会在很大程度上发生,其特征是DS在抛物形陷阱最小值附近的准周期振荡。
2005-10-21 cond-mat.other nlin.PS
Adiabatic N-soliton interactions of Bose-Einstein condensates in external potentials
本文用微扰形式的复Toda链(CTC)来描述非线性薛定谔方程(NLS)的N孤子训练中的绝热相互作用。用解析和数值方法研究了弱二次和周期外势引起的微扰。结果发现,扰动CTC充分模拟N-孤子训练动力学的两种类型的潜力。作为该理论的应用,我们考虑了抛物阱和光晶格中的训练物质波孤子的动力学,以及倾斜周期势。在最后一种情况下,我们证明了存在临界值的强度的线性势,一个或多个局域态可以提取的孤子训练。导出了这些临界强度的解析表达式。
2005-12-10 cond-mat.other
Stable and unstable vector dark solitons of coupled nonlinear Schrödinger equations. Application to two-component Bose-Einstein condensates
在耦合的一维非线性薛定谔(NLS)方程组的框架下,研究了两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中矢量暗孤子的动力学行为。我们考虑的小振幅限制,其中耦合NLS方程减少到耦合Korteweg-de Vries(KdV)方程。对于一个特定的参数的选择,所获得的耦合KdV方程是完全可积的。我们发现,对应于这两支声波,存在两支(慢、快)暗孤子。慢孤子对应于声波的下分支,表现为不稳定的,并且在演化过程中转变为稳定的快孤子(对应于色散定律的上分支)。数值研究了任意深度的矢量暗孤子。结果表明,有效地不同的抛物陷阱,这两个组件进行,导致其组件的分裂和随后的衰变的孤子的不稳定性。提出了描述磁阱中矢量暗孤子振荡的简单唯象理论。
2005-06-28 cond-mat.other
Ultracold atoms confined in an optical lattice plus parabolic potential: a closed-form approach
本文讨论了囚禁在光晶格和抛物势场中的相互作用和非相互作用一维原子系统。我们表明,在紧束缚近似,非相互作用的问题是完全可解的Mathieu函数。我们利用解析解研究了抛物势的小位移引起的理想玻色子系综和费米子系综的集体振荡。我们把相互作用玻色子问题的数值对角化的玻色哈伯德哈密顿量。从分析相互作用系统的低能激发谱对晶格深度的依赖关系出发,我们考虑了玻色气体的“费米子化”和超流-莫特绝缘体跃迁问题。的非相互作用系统的频谱原来提供了一个有用的指导,以了解相互作用系统的集体振荡,在一个大的和实验相关的参数制度。
2005-05-11 cond-mat.other
Stability and excitations of solitons in 2D Bose-Einstein condensates
通过求解Kadomtsev-Petviashvili方程,研究了二维玻色-爱因斯坦凝聚体中孤子的小振荡,该方程在孤子速度接近声速时成立.结果表明,该孤子是稳定的,其最低激发态服从与二维凝聚体中一维灰孤子激发稳定分支相同的色散规律。这些状态在热力学中的作用进行了讨论。
2006-10-06 cond-mat.other
Dark solitons as quasiparticles in trapped condensates
在局域密度近似的基础上,提出了囚禁准一维玻色-爱因斯坦凝聚体中暗孤子动力学的理论。该方法适用于任意多项式非线性的平均场方程的系统以及任意多项式陷阱。特别地,我们推导出了在封闭势中孤子振荡频率的一般公式。特别注意的是致力于研究孤子动力学的振幅变化的陷阱。结果表明,振荡幅度{ \it vs}与陷阱频率(强度)的关系由标度律$X_0\proptoω^{-γ}$给出,其中指数$γ$取决于两体相互作用的类型、多项式约束势的指数、凝聚体的密度和初始孤子速度.的局部密度近似的框架内得到的分析结果进行了比较与直接的数值模拟的动力学,表现出显着的匹配。解决了各种限制情况。特别是对于慢孤子,我们计算了有效质量和振荡频率的一般公式。
2006-03-08 cond-mat.other nlin.PS
Radiative annihilation of a soliton and an antisoliton in the coupled sine-Gordon equation
在sine-Gordon方程中,孤子和反孤子在没有微扰的情况下不会湮灭。在这里,我提出了耦合sine-Gordon方程中的孤子-反孤子碰撞的数值分析。结果表明,在这样的系统中,孤子反孤子对(呼吸子)甚至在没有微扰的情况下也会湮灭。湮灭发生在呼吸振荡的每一个周期的等离子体波的发射所造成的呼吸通过时间的衰减。这也导致呼吸子和传播波之间的显著耦合,这可能导致在直流驱动系统中的几何共振条件下的自振荡。这种现象对于实现耦合振荡器的超辐射发射可能是有用的。
2012-03-01 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Experimental observation of oscillating and interacting matter wave dark solitons
研究了一对物质波暗孤子的产生、振荡和相互作用。这些是通过将玻色-爱因斯坦凝聚体从双阱势释放到一维(1D)和三维(3D)之间的交叉区域中的谐波陷阱中而产生的。观察到的孤子的振荡和频率是在定量协议与模拟使用Gross-Pitaevskii方程。一个有效的粒子图像的发展,并揭示了观测到的频率从渐近预测$ν_{z}/\sqrt{2}$,其中$ν_{z}$是纵向捕获频率的偏差,结果从系统的维数和孤子之间的相互作用。
2008-06-10 cond-mat.other quant-ph
On modelling adiabatic N - soliton interactions in external potentials
本文分析了复Toda链的微扰形式,试图描述微扰非线性薛定谔方程的绝热N孤子训练相互作用。我们研究了弱二次和周期外势扰动的解析和数值方法。扰动CTC充分模拟了N孤子训练动力学的两种类型的潜力。作为该理论的应用,我们考虑了抛物阱和光晶格以及倾斜的周期势场中的训练物质波孤子的动力学。
2004-10-13 cond-mat.other cond-mat.soft nlin.PS
Dynamical localization of matter wave solitons in managed barrier potentials
研究了亮物质波孤子通过具有快速振荡位置的势垒的传输。导出了平均过快振荡Gross-Pitaevskii(GP)方程。结果表明,孤子被有效双势垒动态捕获。孤子有效动力学的解析预测证实了全GP方程的数值模拟。
2006-10-04 cond-mat.other cond-mat.soft
Strongly localized moving discrete dissipative breather-solitons in Kerr nonlinear media supported by intrinsic gain
本文研究了广义离散Ginzburg-Landau型模型中非线性局域模的迁移率,该模型描述了有源Kerr介质中的一维波导阵列,该介质具有固有的、可饱和的增益和阻尼。结果表明,指数局域化的,离散的耗散呼吸孤子可以作为稳定的吸引子存在,只由介质的本征性质支持,即,在没有任何外部场或破坏扰动的情况下。通过增益和阻尼效应的相互作用,运动孤子可以克服Peierls-Nabarro障碍,存在于相应的保守系统中,通过其功率(范数)和能量(哈密顿量)的自诱导时间周期振荡,在向前和向后的方向上以不同的速率产生指数衰减到零。在一定的参数窗口,双稳态之间出现的快速模式与小振荡,和较慢,大振荡模式。的速度和振荡周期通常与晶格的可伸缩性,并表现出周期加倍分岔混沌“行走”模式下的参数变化。如果该模型增加了站点间的Kerr非线性,从而减少了Peierls-Nabarro势垒的保守系统,运动孤子的存在状态显着增加,并出现了更丰富的场景,包括霍普夫分叉inconsistently移动的解决方案和相位锁定的间隔。稳定运动的呼吸者也能在弱无序的情况下存活。
2014-04-09 cond-mat.other nlin.PS physics.optics
Dissipative periodic waves, solitons and breathers of the nonlinear Schrodinger equation with complex potentials
本文给出了具有非齐次复线性势和非线性势的广义非线性薛定谔方程的精确解,在复势和非线性系数空间中,我们得到了一类局域周期调制的局域周期解.给出了稳定解和不稳定解的例子。我们还证明了存在一个额外的抛物型陷阱的稳定耗散呼吸的存在。
2010-11-16 cond-mat.other cond-mat.quant-gas nlin.PS