論文の概要: Bifurcations of nonlinear dynamics in coupled twin spin masers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.20087v1
- Date: Sat, 26 Oct 2024 05:41:57 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-29 12:21:16.650842
- Title: Bifurcations of nonlinear dynamics in coupled twin spin masers
- Title（参考訳）: 二重スピンメーザー結合における非線形ダイナミクスの分岐
- Authors: Tishuo Wang, Zhenhua Yu,
- Abstract要約: 近年、二重バイアス磁場中に置かれた二重スピンメーザーの結合系が研究されている。
以前のスピンメーザーと比較して、この装置は通常の極限サイクルと自明な信号固定点に加えて、準周期軌道やカオスのような新しい引力を持つ。
ここでは、分岐の性質に光を当てるために、密接に関連するシステムに目を向け、パラメータ空間の異なる経路に沿って様々な分岐を体系的に研究する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7136205674624813
- License:
- Abstract: Spin masers are a prototype nonlinear dynamic system. They undergo a bifurcation at a critical amplification factor, transiting into a limit cycle phase characterized by a Larmor precession around the external bias magnetic field, thereby serving as a key frequency reference for precision measurements. Recently, a system of coupled twin spin masers placed in dual bias magnetic fields, involving simultaneously two intrinsic Larmor frequencies, has been studied. Compared with previous spin masers, this setup exhibits new attractors such as quasi-periodic orbits and chaos in addition to the usual limit cycles and the trivial no signal fixed point. The richer dynamic phases imply the existence of bifurcations, whose nature has not been fully analyzed. Here, to shed light on the nature of the bifurcations, we turn to a closely related system and systematically study the various bifurcations therein along different routes in parameter space. We identify the bifurcations as of the types including pitchfork, Hopf, homoclinic bifurcations, and saddle-node bifurcations of cycles. By both analytical and numerical methods, we reveal how various attractors interplay with each other and change their stability. We also quantitatively evaluate the locations where these bifurcations occur by tracking the both stable and even not easily detected unstable limit cycles. These findings deepen our understanding of the underlying mechanisms resulting in the rich dynamic phases in the coupled twin spin masers.
- Abstract（参考訳）: スピンメーザー(Spin Masers)は、非線形力学系のプロトタイプである。
臨界増幅係数において分岐を行い、外バイアス磁場のまわりのラーモア偏差を特徴とする極限周期相に遷移し、精度測定の鍵周波数基準として機能する。
近年,2つの内在性ラーモア周波数を同時に含む二重バイアス磁場中に置かれた2つのスピンメーザーの結合系が研究されている。
以前のスピンメーザーと比較して、この装置は通常の極限サイクルと自明な信号固定点に加えて、準周期軌道やカオスのような新しい引力を持つ。
よりリッチな動的位相は、その性質が完全に分析されていない分岐の存在を暗示する。
ここでは、分岐の性質に光を当てるために、密接に関連するシステムに目を向け、パラメータ空間の異なる経路に沿って様々な分岐を体系的に研究する。
両分岐は, ピッチフォーク, ホップ, ホモクリニック分岐, およびサイクルのサドルノード分岐を含む型として同定する。
解析的手法と数値的手法の両方により,種々のアトラクタが相互にどのように相互作用し,安定性を変化させるかを明らかにする。
また,これらの分岐が生じる場所を,安定度と不安定度の両方を追跡することで定量的に評価する。
これらの知見は、結合したツイン・スピン・メーザーのリッチ・ダイナミック・フェーズに繋がるメカニズムの理解を深める。
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