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Non-propagating hydrodynamic solitons in a quasi-one dimensional free surface subject to vertical vibrations

Gordillo Zavaleta, Leonardo José January 2012 (has links)
Doctor en Ciencias, Mención Física / Los solitones hidrodinámicos no propagativos son estructuras no lineales localizadas que aparecen en la superficie libre de un líquido cuasi-unidimensional que está sujeto a cierto tipo de inyección de energía, en particular, vibraciones verticales. En cierta región de parámetros, esto es a una amplitud y frecuencia específicas de vibración, la interfase desarrolla una onda transversal localizada que puede identificarse como la modulación del primer modo transversal de la superficie bajo una envolvente longitudinal con un rápido decaimiento espacial. A diferencia de los típicos solitones hidrodinámicos, este tipo de onda no se propaga. Su aparición además es no espontánea y debe ser inducida perturbando la superficie de tal manera que el movimiento sea similar al del solitón. A pesar de que algunos avances se han realizado en la comprensión de los procesos físicos de los solitones hidrodinámicos no propagativos, aún quedan muchas preguntas que no han sido resueltas. En particular, la dinámica de estas estructuras en escalas temporales lentas, como la deriva de solitones bajo la inclinación de la celda, la interacción con las paredes laterales, la interacción de a pares y la dinámica de los sistemas de múltiples solitones; no se han descrito adecuadamente en la literatura. Es más, la hidrodinámica subyaciente de un solo solitón predicha por la teoría, así como otros procesos hidrodinámicos de mayor complejidad, jamás han sido validados experimentalmente. El objetivo de esta tesis ha sido investigar estos temas de manera más profunda tanto desde un punto de vista experimental como teórico. El marco teórico que se presenta está basado en un análisis débilmente no lineal derivado a partir del principio variacional para ondas de superficie en fluidos ideales contenidos en celdas cerradas de profundidad constante. Este cálculo lleva a una ecuación de amplitud para la envolvente del primer modo transversal donde el forzamiento vertical puede ser fácilmente incorporado. Además, es posible estimar un coeficiente de disipación para las ondas a partir de las capas límites cerca de las paredes, el fondo y la superficie libre. El resultado final es la ecuación de Schrödinger no lineal con forzamiento paramétrico y disipación, la que además describe adecuadamente el comportamiento del solitón. Por otro lado, se llevaron acabo medidas experimentales en varias celdas rectangulares de acrílico llenas de agua. Las celdas estaban unidas a un vibrador electromecánico que oscilaba con una señal sinusoidal pura. Se utilizaron tres métodos experimentales distintos para la caracterización de las deformaciones de la superficie libre como del campo de velocidades subyaciente: medidas locales de nivel de fluido, reconstrucción de perfiles a través de imágenes y velocimetría de partículas por imágenes. Los resultados de esta investigación revelaron que los actuales modelos no explican adecuadamente ciertos comportamientos específicos de los solitones no propagativos. Los experimentos mostraron que, de hecho, los solitones se propagan muy lentamente hacia una posición específica que depende del ángulo de inclinación. El modelo también ha sido mejorado incluyendo un término que reproduce el acoplamiento observado del solitón con las paredes laterales, lo que permite que los solitones sean repelidos y no sólo atraídos por las paredes. Las medidas del campo de velocidades producto del acoplamiento viscoso, mostraron un comportamiento que no había sido antes documentado. Se incluye asimismo un análisis teórico con evidencia experimental del mecanismo de coalescencia de un estado conformado por múltiples solitones que puede ser caracterizado con una ley de escalamiento espaciotemporal autosimilar.
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Phase shielding solitons

Zárate Devia, Yair Daniel January 2013 (has links)
Magíster en Ciencias, Mención Física / Los solitones son el fen omeno universal m as profundamente estudiado, debido a los innumerables sistemas físicos en los cuales se observa. Estas soluciones corresponden a estados localizados y coherentes que surgen naturalmente en sistemas extendidos, siendo una de sus propiedades m as fascinantes el hecho de que pueden ser tratados como partículas macroscópicas a pesar de estar formados por numerosos componentes microscópicos. Desde su primera descripci on, realizada por J. S. Russell en 1884, el estudio de solitones se centró en sistemas conservativos por más de cien años. Sin embargo, los pioneros trabajos de Alan Turing e Ilya Prigogine demostraron que los sistemas fuera del equilibrio se auto{ organizan por medio de la generación de estructuras disipativas. Hoy en día, sabemos que es justamente este mecanismo el que permite la formación de solitones disipativos en sistemas con inyección y disipación de energía. Nuestro principal interés ha sido caracterizar de forma analítica y numérica a los solitones que emergen en sistemas forzados paramétricamente{sistemas forzados por medio de un parámetro efectivo que var a en el espacio y/o tiempo. Los sistemas forzados param etricamente pueden experimentar una resonancia paramétrica, la cual se caracteriza por una respuesta subarm onica (subm ultiplos de la frecuencia natural del sistema). Dada la complejidad que presentan los sistemas paramétricos, focalizamos nuestro estudio en la ecuación de Schrödinger no lineal disipativa forzada paramétricamente (PDNLS). Este modelo caracteriza bien la din amica de sistemas forzados param etricamente, en torno al punto de aparición de la resonancia paramétrica, en el límite de baja disipación e inyección de energía. Los solitones disipativos, presentes en PDNLS, típicamente muestran una estructura de fase uniforme. Dichas estructuras han sido ampliamente utilizadas para describir a los solitones hidrodinámicos que aparecen en el experimento de Faraday, estados localizados de la magnetización en un hilo magnético, o los clásicos solitones presentes en una cadena de péndulos con soporte verticalmente vibrado, entre otros. Por medio de simulaciones numéricas interactivas de solitones disipativos en la ecuaciónPDNLS, hemos logrado observar una interesante din amica de frentes de fase hasta ahora desconocida. Estos frentes de fase se propagan hasta alcanzar un punto de equilibrio estacionarioarbitrario. A este tipo de solitones los hemos llamado solitones escudados por la fase (phase shielding solitons), dado que la estructura nal de fase pareciera proteger al módulodel solit on. Hemos logrado caracterizar anal ticamente estas soluciones localizadas, determinando ocho posibles con guraciones. Los solitones estudiados poseen una talla característica dada por el tamaño de la estructura de fase estacionaria. Adem ás, extendimos nuestro estudio al caso bidimensional, mostrando los resultados, dos tipos de phase shilding solitons bidimensionales; axialmente simétricos y asimétricos. Los primeros pueden ser entendidos como una rotación en 2 de las soluciones simétricas encontradas en el caso unidimensional. Por su parte, las soluciones asimétricas bidimensionales presentan propiedades mucho más interesantes, ya que su estructura nal de fáse contiene todas las con guraciones halladas en el caso unidimensional. Con el n de corroborar la existencia de solitones disipativos con estructura de fase no uniforme en sistemas físicos, realizamos simulaciones numéricas de diversos sistemas paramétricos reales. Satisfactoriamente, concluimos que el fenómeno phase shielding soliton es universal, y esperamos que pueda ser prontamente observado experimentalmente.
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Estudio teórico, experimental y numérico de ondas superficiales de gravedad en fluidos no newtonianos

Calvo Cortés-Monroy, Carlos Patricio January 2018 (has links)
Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Recursos y Medio Ambiente Hídrico. Ingeniero Civil / Las ondas solitarias superficiales en líquidos consisten en pulsos estables no lineales, producto del balance entre la no linealidad de la componente advectiva de la aceleración y la dispersión. La formulación comúnmente utilizada es la solución de flujo potencial donde su velocidad de fase y longitud dependen sólo de la amplitud y profundidad. En la realidad, la principal fuerza restitutoria es la gravedad mientras que la viscosidad afecta su atenuación y celeridad. En la naturaleza dichas perturbaciones se observan en el agua producto de cualquier variación singular de volumen o presión. El estudio de estas ondas en fluidos netwonianos más viscosos que el agua se torna importante cuando hay derrame de aceites, como petróleo, cerca de la costa. Éste fenómeno ondulatorio se ha observado también en fluidos no netwonianos como solitones en la porosidad producto de súbitas subpresiones en magma fluidizado. Actualmente no está claro cómo afecta la viscosidad en la propagación de estas ondulaciones tanto en la celeridad como en la amplitud. Si bien existen soluciones analíticas para el agua, donde la viscosidad afecta débilmente su dinámica dentro de una delgada capa límite, no se encuentran mayores referencias para un fluido más viscoso. En el último tiempo se han perfeccionado técnicas ópticas de medición no intrusivas, especialmente útiles para medir con alta precisión a escala de laboratorio. Asimismo, se han desarrollado modelos computacionales en fluidodinámica cada vez más complejos, los que permiten complementar investigaciones experimentales y/o teóricas. Gracias a esto, se realiza un estudio experimental del efecto de la viscosidad en ondas solitarias superficiales en fluidos netwonianos y no netwonianos. Se establece el marco teórico de la propagación de dichas perturbaciones obteniendo una relación analítica usando análisis dimensional y mediante simulaciones numéricas. Las ondas se miden utilizando velocimetría de imágenes de partículas y perfilometría por transformada de Fourier utilizando un canal de acrílico en el Laboratorio de Materia Fuera del Equilibrio del Departamento de Física de la Universidad de Chile. Se obtiene la amplitud, velocidad de fase, profundidad, el número de onda y las propiedades físicas, una solución de glicerina y una de carboximetilcelulosa. Además se implementa un modelo numérico en OpenFOAM para analizar la propagación de ondas más allá de los rangos medidos experimentalmente. Tanto las mediciones realizadas como los modelos numéricos demuestran que a mayor viscosidad disminuye la celeridad de la onda solitaria, para fluidos netwonianos y no netwonianos, resultado consistente con la relación teórica para el rango lineal. Por otro lado, a partir del modelado numérico se obtiene que la celeridad aumenta al disminuir el índice de flujo de la reología del fluido al mismo índice de consistencia. Esto se debe a que a mayores índices de flujo mayor es la viscosidad aparente para un fluido dilatante cuando la tasa de deformación es mayor a la unidad. También se obtiene una relación adimensional entre la tasa de decaimiento, número de Reynolds y el número de onda, donde dicha atenuación de la onda disminuye a mayores números de Reynolds en fluidos no netwonianos para la reología y rango de deformación estudiado. De esta forma se determina el efecto que tiene la viscosidad de un fluido newtoniano y otro no newtoniano sobre la celeridad de la onda solitaria. / Este trabajo ha sido financiado por FONDECYT a través de proyecto de investigación N° 1161751 y la beca de Magíster en Chile, CONICYT-PCHA/Magíster Nacional /2016 - 22161261. Powered@NLHPC: Esta investigación /tesis fue parcialmente apoyada por la infraestructura de supercómputo del NLHPC (ECM-02)
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Estabilidad de soluciones tipo soliton para ciertas ecuaciones dispersivas no lineales

Palacios Armesto, José Manuel January 2018 (has links)
Ingeniero Civil Matemático / Este trabajo consiste principalmente en dos resultados matemáticos, basados en el estudio de ecuaciones dispersivas no lineales, la estabilidad de ciertas soluciones de las mismas, como así también la posible explosión en tiempo finito. En una primera parte, Capítulo 1, presentamos una breve introducción a los tópicos tratados en esta memoria. Se hace especial énfasis en la descripción de los conceptos de ecuación dispersiva, buen colocamiento, 2-solitones, estabilidad y explosión. En el Capítulo 2 probaremos que las soluciones de tipo 2-soliton de la ecuación de sine-Gordon (SG) son orbitalmente estables en el espacio de energía, el espacio natural para resolver este problema. Las soluciones que estudiamos son los 2-kink, kink-antikink y breather de SG. Con el objetivo de probar este resultado, utilizaremos las transformaciones de Bäcklund implementadas gracias al Teorema de la Función Implícita. Estas transformaciones nos permitirán reducir el problema de estabilidad para cada una de la soluciones, al caso de la solución cero. Probaremos estos resultados siguiendo el espíritu de un paper de M. A. Alejo y C. Muñoz, que trata el caso de la ecuación de Korteweg-de Vries modificada. Sin embargo, más adelante veremos que el caso de la ecuación de SG presenta varias nuevas dificultades dado el carácter vectorial de sus soluciones. Este resultado mejora los anteriores probados por M. A. Alejo et al., y entrega una primera demostración rigurosa de la estabilidad de los 2-solitones de la ecuación de SG en el espacio de energía. En el Capítulo 3 nuestro principal objetivo será estudiar nuevas propiedades de blow-up dispersivo para el sistema de Schrödinger-Korteweg-de Vries. Más precisamente, probaremos explosión para datos iniciales en H^2-(R)xH^{3/2-}(R), como consecuencia de mostrar previamente una nueva propiedad de persistencia del flujo asociado al sistema, establecida sobre ciertos espacios de Sobolev con pesos fraccionarios cuidadosamente escogidos. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por los proyectos Fondecyt Regular 1150202 y CMM Conicyt PIA AFB170001
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Relativistic lagrangian non-linear field theories supporting non-topological soliton solutions

Rubiera García, Diego 17 December 2008 (has links)
En el contexto de la teoría de campos el interés en soluciones extendidas describiendo campos asociados a partículas puntuales data de los años 30, con los intentos de Born e Infeld para construir una electrodinámica no-lineal cuyas soluciones electrostáticas a simetría esférica eliminaran la divergencia de la autoenergía del electrón en Electrodinámica Clásica.En esta tesis realizamos un amplio estudio de una extensa clase de teorías relativistas de campos que contienen soluciones de tipo solitón no-topológico en tres dimensiones espaciales. Específicamente estudiamos campos (multi) escalares que surgen en teorías cuyos lagrangianos están definidos como funciones generales del término cinético habitual, y campos de gauge (abelianos y no-abelianos) en teorías gauge generalizadas con lagrangianos funciones de los dos invariantes cuadráticos del campo habituales. En el caso escalar hemos obtenido una completa caracterización de las soluciones estáticas a simetría esférica con energía finita, definida positiva, y que además son estables. Para el caso gauge se ha realizado un estudio general que conduce también en este caso a un completa caracterización de las soluciones electrostáticas a simetría esférica cuyas formas y energías pueden ponerse en relación con sus contrapartidas (multi) escalares. En todo este estudio la condición de "admisibilidad", que corresponde a la imposición de una serie de restricciones para obtener teorías físicamente admisibles, lleva una descripción exhaustiva de esta clase de teorías no-lineales.A partir de principios variacionales sobre la energía y del estudio de la evolución dinámica de las perturbaciones de estas soluciones en las ecuaciones de campos se han obtenido condiciones necesarias y suficientes para que estas soluciones (multi) escalares y gauge sean estables en el sentido "débil", es decir, frente a pequeñas perturbaciones que conserven la carga de cada campo. Asimismo, se introducen ejemplos explícitos de lagrangianos que pueden tener interesantes consecuencias fenomenológicas en varias áreas. Dichos lagrangianos se han estudiado con detalle, obteniendo una completa descripción de sus energías y otras propiedades físicamente relevantes. Un ejemplo particular de esta clase de modelos sería la teoría de Born-Infeld. Finalmente se han estudiado las aplicaciones que dichos lagrangianos con soluciones solitón no-topológico pueden tener en diversos ámbitos, tales como los lagrangianos efectivos en Electrodinámica Cuántica, o la descripción de la estructura interna de los hadrones.
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Estudio Experimental de la Respuesta de Ondas Internas Gravitacionales Afectadas por la Rotación Terrestre en un Flujo Estratificado

Ulloa Sánchez, Hugo Nicolás January 2011 (has links)
Los lagos en Chile central, como la mayoría de los cuerpos lacustres a latitudes medias, se estratifican durante la temporada estival. La transición entre la zona superficial cálida denominada epilimnion y la zona profunda fría denominada hipolimnion, es usualmente brusca, lo que permite tener un modelo conceptual de dos capas de densidad homogénea, separados por una interfaz de densidad en la zona, denominada termoclina, que se ubica en la profundidad a la cual se registran los máximos gradientes verticales de densidad. A escala diaria, la principal fuente de energía de un lago es el viento que actúa en la superficie. El trabajo mecánico realizado por el viento se transfiere a la columna de agua como energía cinética turbulenta, teniendo capacidad suficiente para mezclar las aguas someras y excitar ondas en un amplio rango de escalas, desde seiches internos de baja frecuencia hasta ondas de alta frecuencia con características no-lineales y no-hidrostáticas, como las ondas tipo solitarias. Estas ondas se ven afectadas por la aceleración de Coriolis si la frecuencia inercial de la Tierra a la latitud del lago es mayor a la frecuencia de las ondas internas excitadas, trayendo como consecuencia la modificación de las ondas internas de gran escala, que pueden transformarse en ondas tipo Kelvin y Poincaré, principalmente. La dinámica de las ondas internas excitadas por el viento y afectadas por la rotación terrestre puede ser alteradas por fenómenos no-lineales cuando la escala de empinamiento, la cual está relacionada con la razón de aspecto de la estratificación, es menor que el periodo de las ondas internas. Considerando estas variables, o sea la acción del viento sobre la superficie, la acción de la rotación terrestre y la razón de aspecto de la estratificación, se llevó a cabo un estudio experimental de laboratorio, con el objetivo pricipal de estudiar la respuesta de ondas internas de gran escala en un cuerpo de agua estratificado afectado por la rotación del medio. Las experiencias fueron caracterizadas a partir de los números adimensionales Wedderburn, Burger y la razón de aspecto. El estudio experimental se desarrolló en el laboratorio de Hidráulica del Departamento de Ingeniería Civil, de la Universidad de Chile. Los principales resultados de esta investigación fueron la construcción de una mesa rotatoria experimental, la modelación y metodología experimental y los registros experimentales, con su posterior análisis. El montaje experimental permite modelar un variado rango de frecuencias de rotación, crear diferentes condiciones de estratificación utilizando mezclas salinas, generar inclinaciones de la interfaz de densidad hasta condiciones extremas, pudiendo simular la ausencia súbita de viento, que permite analizar el comportamiento de la interfaz de densidad luego que se pierde el estado forzado. La dinámica vertical de la picnoclina se registró con dos cámaras que rotan solidarias al estanque. Usando este sistema, se realizaron tres set de experimentos, con un total de 24 experimentos, los cuales buscaron capturar el comportamiento de las ondas internas variando cada uno de los parámetros analizados, con especial interés en las condiciones adimensionales existentes en el lago Villarrica, IX Región de Chile. Las observaciones permiten concluir que la relajación de la condición forzada inicial genera un seiche que evoluciona en el tiempo en respuesta a efectos de rotación, como ondas Kelvin y Poincaré, que, debido a sus interacciones no-lineales y no-hidrostáticos, degenera en ondas tipo solitones. A través del uso de un filtro Pasa-Banda se reconstituyeron sintéticamente los modos dominantes de oscilación observados en el espectro de densidad potencial de las series de tiempo, con los cuales se estudió y caracterizó: (1) Ondas no-lineales, tipo solitarias, las cuales fueron observadas para razones de aspecto menores a 0.5; (2) Interacción no-lineal y no-hidrostática de las ondas fundamentales Kelvin y Poincaré, la que fue observada principalmente para números de Wedderburn 0.5 (condición de upwelling); (3) Distribución de energía entre los modos dominantes, lo que arrojó que los modos fundamentales de las ondas Kelvin y Poincaré, contienen gran parte de la energía potencial del sistema; (4) Disipación de energía de la onda Kelvin debido a cambios en los números de Wedderburn, Burger y razón de aspecto, con lo que se obtuvo que tanto el efecto de la rotación, como los fenómenos no-lineales gatillados por la razón de aspecto y el número de Wedderburn son relevantes parámetros en la escala temporal de disipación de energía. Los resultados obtenidos permiten entender de forma más acabada el comportamiento no-lineal y no-hidrostático de las ondas internas en función de los forzantes externos, de la estratificación y la rotación del medio.
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Interacción y caracterización de estructuras localizadas en sistemas no lineales

Sauma Pérez, Tania Javiera January 2012 (has links)
En esta tesis se estudian dos sistemas fuera del equilibrio: una capa de agua vibrada vertical- mente que exhibe solitones hidrodinámicos no propagativos y un cristal líquido nemático al que se le aplica un campo eléctrico que exhibe vórtices. El objetivo principal de este estudio es caracterizar la interacción entre las estructuras localizadas de estos dos sistemas. En el primer capítulo se detalla la motivación de este trabajo y sus objetivos, además de una descripción de las estructuras a estudiar. En el segundo capítulo se detalla el montaje experimental en el que se estudian solitones hidrodinámicos no propagativos, las distintas técnicas de medición utilizadas para ello y el procesamiento de los datos obtenidos utilizando dichas técnicas. En el tercer capítulo se caracteriza teóricamente el sistema; primero se muestra un análisis lineal para una capa de agua, lo que permite calcular los modos propios de este sistema, luego se presenta un análisis no lineal a partir de la ecuación de Schrödinger no lineal con forzamiento paramétrico, que permite describir los solitones observados. En el cuarto capítulo se muestran los resultados experimentales que caracterizan el sistema que exhibe solitones, se miden los modos propios experimentalmente y se caracteriza la bifurcación en este sistema, también se compran estos resultados con los resultados teóricos presentados en el tercer capítulo En el quinto capítulo se estudia la interacción entre dos solitones; se revisa el cálculo teórico derivado de la ecuación de Schrödinger no lineal y se muestran resultados experimentales para la interacción, tanto para dos solitones en fase como para dos solitones en oposición de fase. En el sexto capítulo se describe el montaje experimental y la metodología de medición para el estudio de vórtices en un cristal líquido nemático sometido a un campo eléctrico, para este experi- mento se utiliza una celda fotosensible, que impone un campo eléctrico en las zonas iluminadas por un láser. En el séptimo capítulo se presentan los resultados experimentales del estudio de vórtices en este sistema, se estudia la interacción de dos vórtices de distinto signo y la localización de un vórtice al cambiar las condiciones de borde del sistema. Finalmente se presentan las conclusiones de este trabajo para ambos sistemas y se plantean algunas preguntas que podrían guiar el trabajo futuro, así, esta es una investigación que sigue en desarrollo.
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Dissipative magnetization textures induced by spin-transfer torques and alternating magnetic fields

León Vega, Alejandro Osvaldo January 2016 (has links)
Doctor en Ciencias, Mención Física / Los materiales ferromagnéticos a escala nanométrica pueden ser manipulados mediante torques por transferencia de espín y/o campos magnéticos oscilatorios. El torque por transferencia de espín es el resultado de la interacción entre los espines de un material ferromagnético y los espines de una corriente eléctrica que fluye por él. El objetivo de la presente tesis es investigar las dinámicas de la magnetización inducidas mediante torques por transferencia de espín y campos magnéticos oscilatorios. En el primer capítulo se exponen la motivación del presente estudio, los objetivos y los principales resultados. Los capítulos dos y tres de este trabajo introducen la descripción micromagnética de la magnetización y los conceptos y métodos de la física no lineal, respectivamente. En el cuarto capítulo se motivan y discuten de manera general los resultados de la presente investigación, mientras que el quinto capítulo presenta las conclusiones generales de la tesis. Los cinco capítulos siguientes (apéndices A, B, C, D y E) presentan los detalles de nuestros resultados, en formato de publicación. En el Capítulo A, se describen estados tipo patrón de la magnetización inducidos mediante torques por transferencia de espín. Estas texturas, periódicas en el espacio, son descritas mediante ecuaciones para las envolventes de los modos críticos. En el Capítulo B, se estudia la equivalencia entre el efecto de torque por transferencia de espín y los sistemas macroscópicos con inyección de energía modulada en el tiempo. En particular se demuestra que un ferromagneto forzado mediante torques por transferencia de espín exhibe los mismos estados que un medio ferromagnético rotado mecánicamente. Empleando esta equivalencia, se logra predecir texturas tales como patrones y estados localizados. En el Capítulo C, se analizan los efectos de una corriente de espín-polarizado alternante en la dinámica de la magnetización. Como resultado de este estudio, se demuestra analítica y numéricamente la existencia de una resonancia sub-armónica, y se comprueba numéricamente la emergencia de estados similares a ondas de Faraday y solitones. En el Capítulo D, se estudian sistemas macroscópicos en presencia de un forzamiento que oscila en el tiempo. Mediante un modelo fenomenológico para la envolvente de las oscilaciones, se predice y caracteriza un nuevo tipo de estado fuera del equilibrio, este es un pulso que se propaga sobre fondos periódicos. Estas soluciones se caracterizan por un incremento localizado y viajero de la amplitud del estado patrón que las soporta. Se determina que el mecanismo mediante el cual emergen los pulsos es una inestabilidad de Andronov-Hopf sub-crítica. Estos comportamientos son estudiados en un hilo magnético forzado por un campo magnético que oscila en el tiempo. En el Capítulo E, se estudian oscilaciones de patrones bidimensionales, inducidas mediante torques por transferencia de espín. Se comprueba numéricamente que los mecanismos que originan las oscilaciones son una bifurcación homoclina y una inestabilidad de Andronov-Hopf. Finalmente, el Apéndice F presenta dos actas de conferencia con resultados complementarios desarrollados en la tesis.
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Modelización y simulación de dispositivos micrométricos basados en estructuras espaciales de solitones ópticos

García March, Miguel Ángel 07 May 2008 (has links)
En la presente Tesis se utilizan las herramientas de la teoría de grupos discretos, de la física del estado sólido y de la dinámica no lineal para estudiar los nuevos fenómenos que se pueden obtener al combinar la periodicidad y la no linealidad para controlar el comportamiento de la luz. Los modelos matemáticos obtenidos consisten en ecuaciones diferenciales no lineales en derivadas parciales tipo Schrödinger que presentan variaciones periódicas en la parte lineal y no lineal. En los sistemas con simetría rotacional discreta el estudio de estos modelos se ha centrado en el concepto clave de pseudomomento angular mientras que en los sistemas periódicos se ha explotado la analogía conlos sistemas estudiados en la física del estado sólido. Adicionalmente, se han desarrollado métodos de resolución numérica capaces de simular la propagación electromagnética en sistemas no lineales periódicosbidimensionales. Además se han simulado anipulaciones de propiedades de la luz que sirvan como base a dispositivos micrométricos pasivos (como memorias netamente ópticas) o activos (capaces de realizar operaciones booleanas) basadas en estructuras solitónicas sobre las que se pueden definir propiedades y dinámica magnética. El objetivo último es la simulación de dispositivos capaces de ser fabricados experimentalmente. / García March, MÁ. (2008). Modelización y simulación de dispositivos micrométricos basados en estructuras espaciales de solitones ópticos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2011 / Palancia

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