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非线性周期系统中能隙孤子和布洛赫波的对应关

  带隙孤子与Bloch波在非线性周期系统中的对应关系

  周期系统是物理研究中最重要的问题之一。例如,电子在晶格势场中的运动是固体物理学的基础。随着实验技术的发展,近年来出现了许多新的人造周期系统,如光晶格中的过冷原子气体,波导阵列和光子诱导光子晶格等等。除了周期性之外,这些系统是非线性的。这样,这些周期系统可以具有众所周知的扩展布洛赫(Bloch)状态以及局部孤子解决方案。孤子解在周期系统中通常被称为间隙孤子。它分为基波(能量)带隙孤子和高能带隙孤子。
\\ u0026>近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家重点实验室研究员吴彪,张永平博士,博士在计算物理和材料计算实验室,揭示了这两种性质都在一维非线性周期系统完全不同的有布洛赫波和基本带隙孤子之间的对应关系:布洛赫波可视为无数基本频带组成孤子串裂隙孤子。基于这种对应关系,从布洛赫能谱开始,他们发现一系列基本孤子的一般性质可以不经任何计算而获得。例如,为排除非线性,在第n个线性布洛赫能隙中存在不同类型的基本孤子。过去人们只知道前两个部落的存在,误认为第二,第一部落与次基础孤立的地位不一样。吴彪,张永平进一步发现,许多非线性周期系统的已知状态解包括高阶带隙孤子,能隙波,Bloch波和多周期周期扩展态,孤子孤子组合。这些理论结果对于进一步系统而深入地理解这些新的非线性周期系统具有重要的意义。
\\ u0026>在美国发表的研究成果“Physical Review Letters”102(093905(2009))相关研究得到了国家自然科学基金和973项目的支持。

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