Statistical Distribution of Intensities Reflected from Disordered Media
本文从理论上分析了随机介质反射光强的统计分布。我们使用随机矩阵理论来解析地推导出在本地化制度的概率密度。为了比较,还对表面波纹波导后向模耦合进行了数值计算。有趣的是,散斑分布被发现是独立的运输制度。尽管散射是高度非各向同性的,预测的概率密度准确地再现数值结果。
1998-07-09 cond-mat.dis-nn
Symmetry between absorption and amplification in disordered media
我们解决的问题是否放大,如吸收,抑制波传输在大增益,已声称在以前的研究中的波传播在有源随机介质。更仔细的研究表明,吸收和放大之间的矛盾对称性是来自与时间无关的波动方程的非物理解的人工制品。时间依赖方程的解清楚地表明,当增益高于阈值时,透射波和反射波的振幅实际上都随时间增加,显然没有限制。目前的发现的影响进行了讨论
1999-04-21 cond-mat.dis-nn
Intensity of waves inside a strongly disordered medium
安德森局域化不会导致入射波强度随深度的指数衰减。相反,平均强度在无序板的前半部分大致恒定,在样品中间的狭窄区域急剧下降,然后在样品的后半部分保持较低。一个普遍的,无标度的平均强度的空间分布被发现在流动性边缘的强度表现出强烈的样品到样品的波动。我们的数值模拟使我们能够区分两个相互竞争的局部扩散理论的安德森局域化,并查明了自洽理论的不足之处。
2019-11-13 cond-mat.dis-nn physics.optics
Effective confining potential of quantum states in disordered media
随机或无序介质中局域量子态的振幅可以呈现长程指数衰减。我们在这里提出了一个理论,揭示了存在一个有效的潜力,精细地管理这些国家的限制。在这幅图中,低能本征函数的局域化子区域的边界对应于该有效势的势垒,而安德森局域化的长程指数衰减特性被解释为该有效势所产生的密集势垒网络中多重隧穿的结果.最后,我们表明,外尔公式的基础上,这种潜在的结果是一个显着的近似状态的密度为各种各样的一维系统,周期性或随机的。
2016-02-03 cond-mat.dis-nn
Theory of light diffusion in disordered media with linear absorption or gain
我们提出了一个详细的,微观输运理论的光在强散射无序系统,其组成材料表现出线性吸收或增益。从麦克斯韦方程组出发,我们推导出传输量的一般表达式,如能量传输速度,传输平均自由程,扩散系数和吸收/增益长度。该方法是基于一个完全矢量处理的广义动力学方程,并利用一个精确的沃德恒等式(WI)。而损失和增益介质的WI反映了当地的能量守恒,吸收或相干增益的影响是完全由新的,额外的条款WI。由于共振(米氏)散射的结果,从各个散射体,所有的运输量获得强的,频率相关的重正化,这是,此外,特征修改吸收或增益。我们说明了这些quantities的稀释系统的各种实验参数的影响。本文提出的输运理论可以为三维无序介质中的随机激光理论奠定基础。
2005-11-14 cond-mat.dis-nn
Nonlinear coherent transport of waves in disordered media
本文提出了一种非线性区域中无序稀介质相干后向散射的图解理论。该方法是非微扰的强度的非线性。我们发现,相干后向散射增强因子的强烈影响的非线性,并证实了这些结果的数值模拟。我们的理论可以应用到几个物理场景,如非线性克尔介质中的光的散射,或无序势中的物质波的传播。
2007-07-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Liquid crystals in random porous media: Disorder is stronger in low--density aerosils
无规多孔介质中液晶玻璃相的性质取决于有效无序强度。我们研究了无序强度如何依赖于多孔介质的密度,并证明它可以增加密度降低。我们还表明,液晶与随机多孔介质的相互作用可以破坏孔内的长程序。
2004-09-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Invariance principle for wave propagation inside inhomogeneously disordered materials
在天然和合成材料中,无序是规律而不是例外。然而,波在非均匀无序材料中的传播却很少受到关注。我们结合微波实验和理论来寻找非均匀无序材料中一般波传播量的空间变化。我们证明,任何尺寸的样本内的波的统计是独立的材料的详细结构,仅取决于观察点和每个边界之间的分布的散射和反射的净强度。
2019-12-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
Time delay in 1D disordered media with high transmission
研究了一维高透射无序介质中反射波和透射波的时间延迟。高度透明和半透明的随机介质存在于自然界中或可以合成生产。我们进行数值模拟的微波在无序波导中传播表明,反射振幅所描述的复高斯随机变量的显着后果,在一维无序介质的反射的时间延迟统计描述为在随机介质中的扩散制度。对于透射波,我们数值表明,时间延迟是一个附加量,其波动,从而遵循高斯分布。最终,反射和透射中的时间延迟的分布是中心极限定理在工作中的物理说明。
2022-10-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Focusing inside Disordered Media with the Generalized Wigner-Smith Operator
我们介绍了一种波前整形协议,用于在无序介质内聚焦,该协议基于所建立的Wigner-Smith时延算子的推广。我们方法的关键要素是散射介质的(或传输)矩阵及其相对于目标位置的导数。本文给出了微波区的一个具体的实验实现,表明相应算符的本征态按它们的聚焦强度排序。范围从强烈集中在指定的目标完全绕过它。我们的协议的工作没有优化或相位共轭,我们希望它是特别有吸引力的无序介质中的光学成像。
2017-03-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
Local and average fields inside surface-disordered waveguides: Resonances in the one-dimensional Anderson localization regime
研究了单模表面无序波导中波在安德森局域化区域的一维传播。我们利用的分析公式和严格的数值模拟计算。对于给定的实现和/或频率的异常大的传输系数的发生进行了研究,揭示了巨大的无序波导内的场强集中。解析预测的s-样的平均强度的依赖性,在良好的协议与数值计算结果为中等长的系统,未能解释的强度分布观察到的本地化制度深。来自高于阈值透射系数$T_{c}$的谐振的场强度的平均贡献是在中间波导处/附近具有大的最大值的宽分布,普遍地(对于给定的$T_{c}$)取决于无序段的长度与局部化长度的比率$L/ξ$。在典型(相对于透射系数非共振)实现内部的强度的空间分布中观察到相同的普适性,呈现类似于接近1的$T_{c}$的总平均强度的s形形状,其衰减得越快,$T_{c}$越低。给出了随机量$\log[I(x)]/x\simeq -1/ξ$的自平均性质的证据。还示出了强度的高阶矩。
2003-03-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Electron transport and electron density inside quasi-one-dimensional disordered conductors
考虑了准一维无序多重散射介质中的电子输运问题,研究了系统内部电子密度的统计特性。在我们设想的物理设置中,给定能量的电子从一端馈送无序导体。主要考虑的物理量是电子密度的对数,$\ln {\cal W}(x)$,因为它的统计特性表现出自平均行为。我们还描述了一个{ \em gedanken}实验,作为一个可能的设置来测量电子密度。我们研究分析,并通过计算机模拟的弹道,扩散和本地化制度。我们通常认为这两种方法之间有很好的一致性。过去用于寻找样本外部信息的技术的扩展是根据在观察点的每一侧形成整个导体的两个段的散射特性来完成的。这个问题在物理学的其他分支中也很有趣,如电动力学和弹性力学。
2020-01-07 cond-mat.dis-nn quant-ph
Scalar Quantum Field Theory in Disordered Media
研究了非均匀随机介质中自由质量标量场。Klein-Gordon方程的系数取为空间坐标的随机函数。退火的情况下,类似的无序介质,建模为中心的平稳和高斯过程,进行了分析。在对随机函数进行平均后,我们得到了模型的两点因果格林函数。无序标量量子场论在性质上类似于具有频率依赖耦合的$λϕ^{4}$自相互作用理论。
2011-03-18 cond-mat.dis-nn hep-th
Role of Near-Field Interaction on Light Transport in Disordered Media
理解无序光子介质中的光-物质相互作用使人们能够操纵光散射,并利用看似混乱的介质实现令人兴奋的应用。随着散射粒子浓度的增加,它们在深亚波长尺度上有进入彼此近场的趋势。涉及无序和近场相互作用(NFI)之间相互作用的基本物理学仍然没有完全理解。我们从理论上研究NFI的作用,通过分析潜在的多重散射机制。我们发现,NFI导致了一个更强的集体行为涉及更多的粒子和扩大的光子赝带隙的无序介质。它还激发更弱的衰减的纵向模式,并导致更高的局域态密度。通过引入粘性短程序,我们证明了增强多次散射过程的离动量壳层非均匀性的可能性。我们的研究结果对理解和利用纳米尺度的光-物质相互作用来制造新型无序光子器件具有深远的意义。
2018-07-26 cond-mat.dis-nn physics.optics
Diffuse waves in nonlinear disordered media
本文综述了我们最近关于非线性无序介质中波的多次散射的理论结果。特别是,我们讨论了散射波的角度相关性,相干后向散射锥,和时间不稳定的多重散射波在无序介质中具有足够强的非线性的新现象。导出了不稳定性阈值,讨论了超过阈值后散斑图的动力学行为。
2003-03-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft physics.optics
Coherent multiple scattering in disordered media
这些笔记包含了在无序介质中波的传播领域中获得的方法和结果的快速概述。薛定谔方程和亥姆霍兹方程的情况下被认为是分别描述电子在金属和标量电磁波。讨论了对无序性质的假设,给出了弱无序极限下的微扰方法。定义了一个中心量,即量子扩散的概率,并在相同的极限下计算。然后,它表明,几个相关的物理量的返回概率。实例证实了这一点,其中包括平均电导率,其波动,平均电导率和光谱相关性。
2001-04-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Polarization and spatial coherence of electromagnetic waves in uncorrelated disordered media
空间场关联函数是描述无序介质中的介观现象和复杂材料光学特性的关键参量。然而,到目前为止,与光波的矢量性质有关的许多方面还没有被研究过。从理论上研究了三维无关联无序介质中偶极源产生的电磁波的偏振和相干特性。利用偏振光的多重散射理论,解析地计算了空间场相关矩阵。这使我们能够提供一个正式的描述的光去偏振过程中的“偏振本征通道”,并推导出解析公式的空间相干性的多重散射光。
2014-01-14 cond-mat.dis-nn physics.optics
Propagation of nonlinear waves in disordered media
我们研究了由非线性薛定谔方程描述的无序非线性介质中驻波的传播,并表明对于给定的边界条件和给定的相干波入射到样本上,该方程的解的数量随样本大小呈指数增长。我们还讨论了弹道的情况下,外部参数的变化的解决方案的敏感性,这个问题的自旋玻璃和时间相关的解决方案的问题的相似性。
2003-09-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Coherent control of total transmission of light through disordered media
我们展示了通过对输入光的波前进行整形来实现对光在随机介质中的总透射率的数量级相干控制。要了解如何在一个宽板上的有限照明区域影响总传输的最大值,我们开发了一个模型,基于随机矩阵理论,揭示了长程相关性的作用。它的预测得到了数值模拟的证实,并为实验结果提供了物理见解。
2013-12-03 cond-mat.dis-nn physics.optics
Non-Gaussian tail in the force distribution: A hallmark of correlated disorder in the host media of elastic objects
推断弹性物体成核的介质中的无序性质对许多应用至关重要,但仍然是一个具有挑战性的基础科学问题。在这里,我们提出了一种方法来辨别是否薄弱点或强相关的障碍占主导地位的基础上表征的分布映射在大视场中的对象之间的相互作用力。我们说明了我们的建议与案例研究系统的涡旋结构成核的II型超导体具有不同的钉扎景观。相互作用力分布计算从个别涡的位置成像在数千涡的视野中的两个数量级的宽的涡密度范围。在点无序介质中形成的涡结构的相互作用力分量呈高斯分布。相反,如果介质具有稀释和随机分布的相关无序,则这些分布对于大的力幅度呈现非高斯代数衰减的尾部。我们建议,检测到这种偏离高斯行为是一个指纹的强无序,在我们的情况下,起源于相关钉扎中心的稀释分布。
2020-07-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Statistics and control of waves in disordered media
本文回顾了无序介质中波传播的标度理论和传输矩阵方法,并通过微波测量、随机矩阵理论和数值模拟研究了透射统计、聚焦控制及透射本征通道的能量密度分布。
2015-05-03 cond-mat.dis-nn physics.optics
On the correlation of light polarization in uncorrelated disordered magnetic media
在梯形图近似下,对含非关联夹杂物的磁介质中的光散射进行了理论研究。研究了无限远偶极子源产生的电磁波的极化相关问题。这里考虑了高斯分布的白噪声无序模型。在这种介质中,磁光相互作用导致垂直光偏振之间的相关性。在一阶旋转条件下,得到了非零非对角元的空间场相关矩阵。
2016-11-21 cond-mat.dis-nn physics.optics
Soft-mode and Anderson-like localization in two-phase disordered media
波局域化在无序介质中是普遍存在的--从非晶材料(其中软模局域化与材料失效密切相关)到半导体(其中安德森局域化导致金属-绝缘体转变)。然而,我们的主要理解是基于离散模型。在这里,我们提供了一个连续的角度来看,在两相无序弹性介质中的波动局部化,通过研究标量波动方程的非均匀模量和/或密度。在低频率下,软模式出现的结果,无序的弹性模量,这也可以预测的本地化景观。在高频率下,由于密度或模量的无序,会发生类似安德森的局部化。对于后者的情况下,我们演示了如何从平面波的振动动力学的变化,随着频率的增加扩散。最后,我们讨论了我们的研究结果对建筑软材料设计的影响。
2020-07-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft physics.comp-ph
Multiple scattering of polarized light in disordered media exhibiting short-range structural correlations
我们发展了一个基于多重散射理论的模型来描述偏振光在具有短程结构相关性的无序介质中的扩散。从平均场和场空间关联函数的精确表达式出发,导出了适用于弱无序的极化分辨比强度的辐射转移方程,并在扩散极限下解析求解。根据偏振本征模的特定强度的分解揭示了通过标准各向异性散射参数$g$表示的结构相关性如何影响偏振光的扩散。更具体地说,我们发现,通过每个偏振本征信道的传播是由它自己的传输平均自由程,依赖于$g$在一个特定的和非平凡的方式。
2016-09-30 cond-mat.dis-nn physics.optics
Transport in quenched disorder: light diffusion in strongly heterogeneous turbid media
本文从理论和实验两方面研究了在非散射区形成的散射体分布强烈不均匀的无序介质中光的输运问题。步骤的相关性诱导的淬火无序,以防止扩散率发散增加异质性尺度,从退火模型的预期相反。光谱扩散率测量的多孔陶瓷,其中纳米孔作为散射体和大孔使其分布不均匀。结果与蒙特卡罗模拟和建议的分析模型吻合良好。
2013-10-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.optics
Random Matrix Theory of Scattering in Chaotic and Disordered Media
本文综述了描述零维弹道空腔(具有混沌经典动力学)和准一维无序系统弹性散射的随机矩阵理论。在零维情况下,只考虑了一般的对称性因素(通量守恒和时间反演对称性),而在准一维情况下,考虑了散射体串联的组合规律。该理论最初是为了计算介观系统的电导分布而发展的,它自然地揭示了各种标量波弹性散射的普遍行为。
2001-07-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Annihilating random walks in one-dimensional disordered media
研究了在反应速率为无穷大的情况下,非均匀最近邻跳跃一维晶格上的扩散限制对湮灭$A+A\to 0$。我们得到了一个简单的精确表达式的粒子浓度$ρ_k(t)$的多粒子系统的条件概率$P(m;t|l;0)$的一个单一的随机步行者在一个双重介质。对于一些无序系统,初始随机填充晶格,这导致渐近$\bar{ρ(t)}=\bar{P(0;2t|0;0)}$的无序平均粒子密度。我们还获得了有趣的精确关系的单粒子条件概率在随机介质中的对偶性相关,如随机障碍和随机陷阱系统。对于某些特定的随机障碍系统的Smoluchovsky方法的扩散限制湮灭原来是失败的。
1998-01-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Localization of Classical Waves in Weakly Scattering Two-Dimensional Media with Anisotropic Disorder
研究了二维弱散射各向异性无序系统中经典波的局部化问题。该分析是基于一个微扰路径积分技术相结合的光谱滤波,占一阶布拉格散射。结果表明,在长波长的限制,辐射总是本地化,和本地化长度是独立的传播方向,后者在相反的预测的基础上的各向异性紧束缚模型。对于与无序的相关尺度相当的较短波长,无序介质的输运性质在沿着和穿过相关椭圆的方向上是本质上不同的。存在一个依赖于频率的各向异性参数的临界值,低于该值,波在所有传播角度都是局部的。在这个临界值以上,辐射仅局限于以相关椭圆的短轴为中心的一些角扇区内,并在其他方向上延伸。
2004-06-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Absence of self-averaging in the complex admittance for transport through disordered media
作为边界微扰实验的一般模型,对一维无序介质中的随机游走模型进行了理论研究。结果表明,当跳变率$w_i$为幂律分布$ρ(w_i)\sim {w_i}^{α-1} (0 < α\leq 1)$的随机变量时,实验得到的复导纳不是自平均的。更确切地说,无序平均导纳$<χ>$的频率依赖性与任何样品的导纳$χ$的频率依赖性不一致。这意味着$<χ>$的Cole-Cole图显示出与每个样品的$χ$的Cole-Cole图不同的形状。利用推广的中心极限定理,研究了一个玩具模型不存在自平均的条件。高维介质也进行了研究,结果表明,二维或三维介质的复导纳也是非自平均的。
2003-01-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Driven Dynamics of Periodic Elastic Media in Disorder
我们分析了无序势场中涡旋晶格和电荷密度波的大尺度动力学。使用微扰粗粒化过程,我们提出了一个显式推导的非平衡项的重整化运动方程,特别是Kardar-Parisi-Zhang非线性和动态应变条款。我们证明了玻璃的功能,如发散的线性摩擦系数和横向临界电流的漂移状态的情况下。我们讨论了在中等速度下包含不同弹性相、非常小和非常大的驱动相和塑性相的动力学相图的结构。
1997-08-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Mesoscopic disorder in double-well optical lattices
考虑了双阱光晶格,每个晶格由一个双阱势构成。假设晶格处于绝缘状态,有序和无序是相对于双阱势内原子的位移来定义的。结果表明,在这样的晶格中,除了纯粹的有序和无序状态,可以存在一个中间的混合状态,其中,在一个一般有序的晶格,出现无序区域的介观尺寸。
2011-07-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Spatial structure of disordered media: Unravelling the mechanical significance of disorder in granular materials
二十年来,微观结构在大量颗粒力学行为中的重要性一直是研究的热点。已经开发了许多方法来研究颗粒材料的微观结构,基于局部或介观测量或使用来自不同领域的想法,如渗流理论,复杂网络和持久同源性。然而,我们并不完全理解微观结构在简单和常见的包装(如一堆沙子或一盒谷物)的力学行为中的作用。在这里,通过表征局部微观结构的空间变化,我们揭示了有趣的大尺度的空间模式在重力的影响下沉积的颗粒包装。我们详细介绍了这些模式的出现,并提供了一个统一的基本解释的经典和令人困惑的力学行为的颗粒材料,如中心应力最小值和杨森效应。此外,我们显示了显着的依赖性的空间结构的历史上的准备,颗粒的尺寸分布和边界条件。我们的研究揭示了在局部无序介质中整体空间结构的存在,并阐明了它在颗粒材料力学行为中的意义。
2020-03-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Distribution of Interacting Ionic Particles in Disordered Media
利用非线性Poisson-Boltzmann方程研究了无序带电背景中相互作用离子粒子的平衡分布。对于一个任意给定的实现的障碍,方程的精确解是在一维使用的非线性Poisson-Boltzmann方程的自洽薛定谔方程的映射。由此产生的密度分布表明,离子是离域的,尽管在一维等效薛定谔公式将建议。它示出的离子分布,以便局部中和背景,大概是由于它们的相互作用。
2001-06-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Laplacian Fractal Growth in Media with Quenched Disorder
我们分析了拉普拉斯场和淬火无序的组合效应的产生分形结构的研究,数值和理论,淬火介质击穿模型(QDBM)。生长动力学表现为从入侵逾渗(IP)的雪崩演化到拉普拉斯分形的平滑生长。e.扩散限制聚集(DLA)和介电击穿模型(DBM)。由于记忆和场屏蔽的综合作用,相对于DBM和IP,分形维数大大降低。这意味着击穿结构(介电或机械)的分形维数和无序材料的微观性质之间的特定关系。
1997-02-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Charge density waves in disordered media circumventing the Imry-Ma argument
两个强有力的理论预言,安德森局域化和伊姆里-马论证,对物质的相态施加了重要的限制,即使在一维系统中存在最少量的无序。这些预言分别禁止导电态和有序态。因此,值得注意的是,发现了一种依靠相关无序的存在来规避安德森局域化的机制,这也在某些生物分子系统中实现。以类似的方式,我们表明,Imry-Ma参数可以绕过导致在无序的一维系统中形成稳定的有序状态与离散的对称性破缺。具体来说,我们模拟了一个家庭的哈密顿无自旋费米子相关的障碍和相互作用,在那里我们发现,一个电荷密度波是稳定的有限的临界无序强度。在绕过了伊姆里-马机制之后,我们接着研究了无序可以破坏有序状态的其他机制。
2016-01-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Realistic model of correlated disorder and Anderson localization
考虑绝缘体内部(或表面)的一维导电线或二维导电平面,杂质使绝缘体内部的电荷移位。这导致作用在导线(平面)上的长距离波动电场。这个场可以用随机分布的电偶极子来模拟。该模型提供了<U(r)U(r+k)>以1/k衰减的随机相关势。在1D的情况下,这样的相关性给予必要的修正的本地化长度,但不破坏安德森局域化。
1999-01-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Wave propagation through disordered media without backscattering and intensity variations
无序介质中波散射的一个基本表现是由于多路径干涉而获得的高度复杂的强度图案。在这里,我们表明,这些强度的变化可以完全抑制添加到介质中的无序特定的增益和损耗分量。在这种非厄米散射景观中产生的恒定强度(CI)波没有任何后向散射,并且具有通过无序的完美传输。这些独特的波状态的实验演示设想基于空间调制的泵浦光束,可以灵活地控制在有源介质中的增益和损耗分量。
2016-12-09 cond-mat.dis-nn physics.optics
Experimental observation of speckle instability in nonlinear disordered media
激光束从金和非线性聚合物膜之间的界面后向散射形成的散斑图案的时间波动已被观察到作为光功率的函数。这种不稳定性可以用激光与表面等离子体激元和其他导模的耦合来解释,这些导模在沿界面在薄膜中传播时经历多次散射。在这个过程中产生的散斑图案是非常敏感的波动的散射电位附近的界面。
2005-10-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Complexity of waves in nonlinear disordered media
本文用无序耦合的哈密顿模型研究了随机系统中非线性耦合的多个模的相位统计特性。的政权,其中的模式有一个固定的分布,它们的能量和相位耦合的随机性和能量的任意程度进行了研究。计算了复杂度随温度和非线性强度的变化。根据存储的能量和无序量导出相图。讨论了在随机激光、非线性波传播和有限温度玻色-爱因斯坦凝聚中的应用。
2010-09-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.optics
Self-organized transition to coherent activity in disordered media
同步振荡在许多生物系统中具有关键的功能重要性。我们表明,这种振荡可以出现没有集中协调的无序系统的电耦合的可兴奋和被动细胞。增加耦合强度的结果,导致相干的周期性活动的波,表现出集群,本地和全球同步在不同的条件下。我们的研究结果可以解释自组织过渡在怀孕的子宫从短暂的,本地化的活动最初的系统范围内的一致性兴奋之前交付。
2012-01-05 cond-mat.dis-nn nlin.AO q-bio.TO
Statics and dynamics of elastic manifolds in media with long-range correlated disorder
本文研究了无序介质中弹性流形的静力学和动力学问题,对于大的间距r,缺陷的猝灭与r^{-a}相关。我们推导出的功能重整化群方程的单圈顺序,这使我们能够描述的普遍性质的系统在平衡和脱钉过渡。使用双展开式,我们计算了表征不同普适类的不动点,并分析了它们的稳定区域。长程无序相关器保持解析,但产生短程无序,其相关器呈现通常的尖点。临界指数和普适振幅在固定点处计算到一阶的Δ和δ。在去钉扎时,可能出现大于1的速度-力指数β。我们讨论可能的实现使用扩展缺陷。
2007-01-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Localization of elastic waves in heterogeneous media with off-diagonal disorder and long-range correlations
本文利用Martin-Siggia-Rose方法研究了弹性常数分布较宽的强非均匀介质中声波的传播问题。高斯白分布的弹性常数,以及那些与非衰减幂律关联函数的长程相关性,被认为是。这项研究的部分动机是最近发现的弹性模量的岩石在大的长度尺度可能是由长程幂律关联函数。依赖于无序,重整化群(RG)流表现出在{ \it any}维的局部区域的过渡。我们数值检查RG结果使用传输矩阵法和直接数值模拟的一维和二维系统,分别。
2005-04-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Random matrix theory of polarized light scattering in disordered media
在这项工作中,我们提出了一种方法来产生随机矩阵描述电磁散射从无序介质中含有介电粒子与规定的单粒子散射特性。所得的散射矩阵自动满足么正性、互易性和时间反演的物理约束,同时还结合了电磁波的极化特性和散射各向异性。因此,我们的技术,使统计研究的各种偏振现象,包括去偏振率和偏振相关的散射手性粒子。在这方面,我们进行数值模拟的介质包含各向同性和手性球形颗粒的不同大小的厚度范围从单一到多重散射制度,并讨论我们的结果,绘制比较建立的理论。
2022-05-19 cond-mat.dis-nn math-ph math.MP
Inference of Markov models from trajectories via Large Deviations at Level 2.5 with applications to random walks in disordered media
马尔可夫模型的推理随机动态轨迹上的大时间窗口$T$的数据通过在2.5级的时间经验密度和时间经验流量的大偏差重新访问。我们的目标是获得推断的马尔可夫参数的概率分布的大偏差属性,以表征其可能的波动周围的真实马尔可夫参数大$T$。明确的速率函数给出了几个设置,即离散时间马尔可夫链,连续时间马尔可夫跳过程,扩散过程的尺寸$d$。描述了在无序介质中随机游走的各种模型的应用,其目标是推断定义给定无序样本的猝灭无序变量。
2021-06-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
Walk dimension for light in complex disordered media
复杂系统中的输运是以分形维数--行走维数--为特征的,它表明了潜在的随机行走过程的扩散或反常性质。在这里,我们报告的实验检索这个关键量,使用光波在无序介质中传播。该方法是基于测量的时间分辨传输,特别是如何与样本大小的寿命尺度。我们表明,这允许一个检索的步行维和应用的概念,不同程度的分形异质性的样本。此外,该方法首次提供了随机介质中异常光动力学的实验演示。
2014-08-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Percolation in Media with Columnar Disorder
我们研究了简单立方晶格上的一般化的位点渗流,其中不仅单个位点被随机移除,而且整个平行列的位点也被随机移除。我们发现,典型的集群附近的渗流过渡是非常各向异性的,与不同的标度指数的大小平行和垂直的列。在临界点以下,存在一个Griffiths阶段,其中在平行于列的方向上的簇大小分布和生成概率具有连续变化的非普适幂的幂律尾部。这个区域非常类似于亚临界定向渗流中的格里菲思相,在优选方向上具有冻结无序,并且证明基本上遵循与该情况相同的论点。但与无序介质中的定向渗流相反,在临界状态下生长的簇中的活性(“生长”)位点的数量显示出幂律,而簇继续生长的概率显示出对数行为。
2017-04-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math.PR
Instabilities of waves in nonlinear disordered media
本文发展了弱非线性无序介质中相干波多次散射产生的散斑图时间涨落的自洽理论。散斑图被证明是不稳定的,如果非线性超过一个阈值。不稳定性是由于多重散射提供的反馈,并表现在散射强度的自发波动。不稳定性的发展与非线性的符号无关。
2000-06-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Optically induced anisotropy in time-resolved scattering: Imaging molecular scale structure and dynamics in disordered media with experiment and theory
时间分辨散射实验能够在分子尺度上以飞秒时间分辨率对材料进行成像。然而,在无序介质中,它们只提供了一个径向维度,从而限制了取向结构和动力学的研究。在这里,我们介绍了一个严格和实用的理论框架,预测和解释实验相结合的光致各向异性和时间分辨散射。利用氯仿的脉冲核拉曼和超快X射线散射实验和模拟,我们证明了这个框架可以准确地预测和阐明这些实验的空间和时间特征。
2022-02-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Effective Electromagnetic Wave Properties of Disordered Stealthy Hyperuniform Layered Media Beyond the Quasistatic Regime
本文首次研究了一维无序隐身超均匀层状介质的电磁性质,推导出超越准静态区域的有效动态介电常数张量公式,并据此得到透射率的闭合关系式,理论预测与FDTD模拟高度一致,为无序层状介质的波特性逆向设计提供了新途径。
2023-07-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.app-ph
Temporal fluctuations of waves in weakly nonlinear disordered media
本文研究了具有克尔型弱非线性的无序介质中标量波的多重散射。微扰理论,用于计算散射波的时间自相关函数,在短的相关时间失败。自洽计算表明,对于超过一定阈值的非线性,多次散射散斑图案变得不稳定,并表现出自发波动,即使在没有散射运动。这种不稳定性是由“相干波+非线性无序介质”系统中的分布反馈引起的。反馈由多重散射提供。不稳定性的发展与非线性的符号无关。
2001-01-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Shaping the Branched Flow of Light through Disordered Media
电子物质波通过半导体弱的、平滑变化的无序势时,表现出分支行为,而不是流的平滑传播。通过将这种现象转移到光学中,我们展示了如何控制分支的光流沿着单个分支传播,而不是同时通过许多分支传播。我们的方法是基于成形的传入波前,只需要部分知识的系统的传输矩阵。我们表明,沿单个分支流动的光具有宽带频率稳定性,这样我们甚至可以沿着选定的分支引导脉冲-在无序环境中进行波控制的许多有趣的可能性的前景。
2019-04-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall nlin.CD