بررسی تأثیر ضریب هندسی بر همگامی و شکل‌گیری حالت‌های کیمیرا در اسکوئیدهای جفت‌شدۀ نامتقارن RF

ملکی فر, اصغر; پهلوانی, حسن; فاضلی, سید مهدی

doi:10.47176/ijpr.25.1.91971

بررسی تأثیر ضریب هندسی بر همگامی و شکل‌گیری حالت‌های کیمیرا در اسکوئیدهای جفت‌شدۀ نامتقارن RF

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

اصغر ملکی فر ¹

حسن پهلوانی ²

سید مهدی فاضلی ²

¹ گروه فیزیک، واحد دورود، دانشگاه آزاد اسلامی، دورود، ایران

² گروه فیزیک، دانشگاه قم، قم

https://doi.org/10.47176/ijpr.25.1.91971

چکیده

عدم تقارن و ناهمگونی تأثیر بسزایی در دینامیک نوسانگرهای جفت‌شده دارد. در این مقاله، همگام‌سازی و شکل‌گیری حالت‌های کیمیرا در سه نوسانگر غیرخطی، متشکل از سه اسکوئید جفت شدۀ نامتقارن RF، دریک شار مغناطیسی خارجی مورد بررسی قرارگرفته است. تأثیر مشخصه‌های هندسی و فیزیکی سامانه از قبیل شعاع حلقه اسکوئیدها، فاصلۀ دو حلقه از یکدیگر، ضریب جفت‌شدگی سامانه در شکل‌گیری همگامی بین اسکوئیدها، شکل‌گیری حالت‌های کیمیرا و آشوبناکی سامانه موردبررسی قرارگرفته است. بررسی حالت‌های دوره‌ای، غیر‌‌دوره‌ای و آشوبناک سامانه با محاسبۀ نماهای لیاپانوف و بعد کاپلن – یورک برای بازه‌های بسامدی مختلف موردبررسی قرارگرفته است. نگاشت پوانکارۀ سامانه قبل از بسامد تشدید در حوالی این بسامد و بعدازآن به‌منظور بررسی رفتار دینامیکی سامانه ترسیم‌شده است. تأثیر بسامد شار خارجی محرک و همچنین دامنۀ آن بر همگامی سامانه و همچنین شرایط شکل‌گیری حالت‌های کیمیرا مشخص شده است.

کلیدواژه‌ها

همگام‌سازی

اسکوئید RF

فاصلۀ اقلیدسی

ضریب همبستگی

حالت‌های کیمیرا

چندشاخگی

نماهای لیاپانوف

موضوعات

فیزیک مادهٔ چگال

عنوان مقاله English

Influence of the geometric coefficient on the synchronization and formation of Chimera states in asymmetric coupled RF SQUIDs

نویسندگان English

Asghar Malekifar ¹

Hassan Pahlavani ²

S.Mahdi Fazeli ²

¹ Department of Physics, Doroud, Islamic Azad University, Doroud, Iran

² Department of Physics, University of Qom

چکیده English

Asymmetry and heterogeneity have a strong influence on coupled oscillator dynamics. Synchronization and formation of chimera states in three asymmetric RF coupled SQUIDs, in an external magnetic flux are investigated numerically. The effect of the geometric and physical characteristics of the system such as the radius of the SQUID ring, the distance between two rings, the coupling coefficient of the system in the formation of synchrony between SQUID the formation of Chimera and chaotic states of the system have been investigated. Periodic dynamics as well as hyperchaos between two SQUIDs of the trimer is identified and characterized using the complete Lyapunov spectrum and the Kaplan–Yorke dimension of the system and appropriate measures. Poincaré maps of the system are plotted before, near, and after the resonance frequency to study its dynamical behavior. The influence of the frequency of the external driving flux as well as its amplitude on the synchronization of the system as well as the conditions for the formation of Chimera states have been determined.

کلیدواژه‌ها English

synchronization

squid RF

Euclidean distance

Chimera states

Lyapunov exponents

H K M Tanaka, Rep. 12 (2022) 7078.
P Tass, et al., Rev. Lett., 81(15) 3291.
L Garcia Dominguez, et al., Neurosci. 25, 35 (2005) 8077.
N W F Bode, et al., R. Soc. B, 277, 1697 (2010) 3065.
J Guckenheimer and P Holmes, “Nonlinear Oscillations, Dynamical Systems and Bifurcations of Vector Fields”. New York: Springer (1983).
A Arenas, et al., Rep. 469 (2008) 93.
Y Kuramoto and B Dorjsuren, arXiv:cond-mat/0210694 (2002).
D M Abrams and S H Strogatz, Rev. Lett., 93, 17 (2004) 174102.
A Malekifar, et al., J. Mod. Phys. B, (2022).
J Xu, L Chen, and V K Varadan, ‟Nanomedicine: Design and Applications of Magnetic Nanomaterials”, Nanosensors and Nanosystems. Wiley (2008).
F Dörfler and F Bullo, Automatica, 50, 6 (2014) 1539.
J Clarke and A I Braginski, “The SQUID Handbook: Fundamentals and Technology of SQUIDs and SQUID Systems”, Wiley-VCH (2004).
A H Nayfeh and D T. Mook, “Nonlinear Oscillations”. Wiley-VCH (1995).
C M Kim et al., Lett. A, 320 (2003) 39.
S K Joshi, S Sen, and I N Kar, IFAC-PapersOnLine, 49, 1 (2016) 320.
M Sandri, J., 6, 3 (1996) 78.
H Kaplan and J A Yorke, “Lecture notes in mathematics”, 730, )1979 (
J Shena, N Lazarides, and J Hizanidis, Chaos, 31 (2021) 093102.
N Lazarides and G P Tsironis, Technol. 26 (2013) 084006.