Известия высших учебных заведений

Прикладная нелинейная динамика

ISSN 0869-6632 (Print)
ISSN 2542-1905 (Online)


Для цитирования:

Корзинов Л. Н., Никулин А. С., Рабинович М. И. Динамика дефектов в структуре типа "мишень" и формирование спиралей с высоким топологическим зарядом // Известия вузов. ПНД. 1994. Т. 2, вып. 2. С. 73-80.

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
(загрузок: 0)
Язык публикации: 
русский
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
530.182

Динамика дефектов в структуре типа "мишень" и формирование спиралей с высоким топологическим зарядом

Авторы: 
Корзинов Лев Николаевич, Институт прикладной физики РАН (ИПФ РАН)
Никулин Андрей Сергеевич, Институт прикладной физики РАН (ИПФ РАН)
Рабинович Михаил Израилевич, Калифорнийский университет в Сан-Диего
Аннотация: 

В недавних экспериментах нa конвекции в Газе CO2 были получены спирали с высоким топологическим зарядом (1÷13). Мы предлагаем модель, описывающую формирование таких спиралей и показываем их устойчивость. Многозарядная спираль является результатом эволюции дефектов на фоне концентрической системы роликов (структура типа «мишень»). Дефекты, в результате взаимодействия друг с другом и с цилиндрической структурой, движутся к нентру мишени и формируют многозарядную спираль, топологический заряд которой равен сумме топологических зарядов дефектов. В качестве основной модели рассматривается градиентное уравнение Свифта — Хоенберга с комплексным параметром порядка. Принимая во внимание слабонеградиентные добавки в этой модели, можно объяснить — вращение многозарядной спирали, которое также наблюдается в эксперименте.

Ключевые слова: 
Благодарности: 
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований (проект 9302-15424).
Список источников: 
  1. Croquette V, Pocheau А. Wavenumber selection in Rayleigh — Benard соnvective structures. In: Wesfreid JE, Zaleski S, editors. Cellular Structures in Instabilities. Lecture Notes in Physics. Vol. 210. Berlin: Springer; 1984. P. 104-126. DOI: 10.1007/3-540-13879-X_74.
  2. Cross MC, Newell AC. Convection patterns in large aspect ratio systems. Physica D. 1984;10(3):299-328. DOI: 10.1016/0167-2789(84)90181-7.
  3. Bodenschatz E, de Bruyn JR, Ahlers G, Cannell DS. Transitions between patterns in thermal convection. Phys. Rev. Lett. 1991;67(22):3078-3081. DOI: 10.1103/PhysRevLett.67.3078.
  4. Bodenschatz E, Cannel DS, Ecke R, Hu Yu-Chou, Lerman Kristina, Ahlers Guenter. Experiments on three systems with nonvariational aspects. Preprint. Dept. of Phys., Univ. of California, Santa Barbara, 1991.
  5. Haken H. Advanced Synergetics. Berlin: Springer; 1983. 356 p. DOI: 10.1007/978-3-642-45553-7.
  6. Gaponov—Grekhov AV, Lomov AS, Osipov GV, Rabinovich MI. Pattern formation and dynamics of two—dimensaional structures in nonequilibrium dissipative media. In: Gaponov-Grekhov AV, Rabinovich MI, Engelbrecht J, editors. Nonlinear Waves 1. Research Reports in Physics. Berlin: Springer; 1989. P. 65-89. DOI: 10.1007/978-3-642-74289-7_5.
  7. Aranson IS, Gorshkov KA, Lomov AS, Rabinovich MI. Stable particle-like solutions of multidimensional nonlinear fields. Physica D. 1990;43(2-3):435-453. DOI: 10.1016/0167-2789(90)90146-G.
  8. Aranson IS, Beilin КЕ. Chaotic dynamics of an envelope soliton coupled to a low-frequency field. Phys. Lett. A. 1990;148(3-4):171-176. DOI: 10.1016/0375-9601(90)90774-I.
  9. Sigga E, Zippelius A. Dynamics of defects in Rayleigh-Benard convection. Phys. Rev. A. 1981;24(2):1036-1049. DOI: 10.1103/PhysRevA.24.1036.
  10. Bodenschatz E, Pesch W, Kramer L. Structure and dynamics of dislocations in an anisotropic pattern-forming systems. Physica D. 1988;32(1):135-145. DOI: 10.1016/0167-2789(88)90090-5.
  11. Croquette V. Convective pattern dynamics at low Prandtl number: Part I. Contemp. Phys. 1989;30(2):113-133. DOI: 10.1080/00107518908225511.
  12. Gorman M, Hamill CF, el-Hamdi M, Robbins КА. Rotating and modulated rotating states of sellular flames. Preprint. Dept. of Phys., Univ. of Houston, 1993.
Поступила в редакцию: 
29.04.1994
Принята к публикации: 
31.05.1994
Опубликована: 
08.08.1994