Publication:
Effect of discrete breathers on macroscopic properties of the Fermi-Pasta-Ulam chain

Дата
2020
Авторы
Korznikova, E. A.
Morkina, A. Y.
Singh, M.
Krivtsov, A. M.
Gani, V. A.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Издатель
Научные группы
Организационные подразделения
Организационная единица
Институт общей профессиональной подготовки (ИОПП)
Миссией Института является: фундаментальная базовая подготовка студентов, необходимая для получения качественного образования на уровне требований международных стандартов; удовлетворение потребностей обучающихся в интеллектуальном, культурном, нравственном развитии и приобретении ими профессиональных знаний; формирование у студентов мотивации и умения учиться; профессиональная ориентация школьников и студентов в избранной области знаний, формирование способностей и навыков профессионального самоопределения и профессионального саморазвития. Основными целями и задачами Института являются: обеспечение высококачественной (фундаментальной) базовой подготовки студентов бакалавриата и специалитета; поддержка и развитие у студентов стремления к осознанному продолжению обучения в институтах (САЕ и др.) и на факультетах Университета; обеспечение преемственности образовательных программ общего среднего и высшего образования; обеспечение высокого качества довузовской подготовки учащихся Предуниверситария и школ-партнеров НИЯУ МИФИ за счет интеграции основного и дополнительного образования; учебно-методическое руководство общеобразовательными кафедрами Института, осуществляющими подготовку бакалавров и специалистов по социо-гуманитарным, общепрофессиональным и естественнонаучным дисциплинам, обеспечение единства требований к базовой подготовке студентов в рамках крупных научно-образовательных направлений (областей знаний).
Выпуск журнала
Аннотация
© 2020, EDP Sciences / Società Italiana di Fisica / Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature.Abstract: The effect of discrete breathers (DBs) on macroscopic properties of the Fermi-Pasta-Ulam chain with symmetric and asymmetric potentials is investigated. The total to kinetic energy ratio (related to specific heat), stress (related to thermal expansion), and Young’s modulus are monitored during the development of modulational instability of the zone boundary mode. The instability results in the formation of chaotic DBs followed by the transition to thermal equilibrium when DBs disappear due to energy radiation in the form of small-amplitude phonons. It is found that DBs reduce the specific heat for all the considered chain parameters. They increase the thermal expansion when the potential is asymmetric and, as expected, thermal expansion is not observed in the case of symmetric potential. The Young’s modulus in the presence of DBs is smaller than in thermal equilibrium for the symmetric potential and for the potential with a small asymmetry, but it is larger than in thermal equilibrium for the potential with greater asymmetry. Our results can be useful for setting experiments on the identification of DBs in crystals by measuring their macroscopic properties. Graphical abstract: [Figure not available: see fulltext.].
Описание
Ключевые слова
Цитирование
Effect of discrete breathers on macroscopic properties of the Fermi-Pasta-Ulam chain / Korznikova, E.A. [et al.] // European Physical Journal B. - 2020. - 93. - № 7. - 10.1140/epjb/e2020-10173-7
Коллекции