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第一章 线性波、元激发和非线性系统的孤子激发1

第一节 线性波的特性1

第二节 表面波的特性4

第三节 浅水非线性系统中出现的孤波12

第四节 具有孤波解的动力学方程20

第五节 孤波动力学方程建立的一般方法32

第六节 孤波动力学方程的求解方法35

第七节 孤子的概念41

第八节 孤子碰撞的特征和模型53

第九节 孤子的稳定性论证56

第十节 自由孤子的绝对稳定性的论证64

第十一节 在二维和三维空间中的孤子的存在和稳定性68

第十二节 在二维系统中孤子之间的散射特性71

第十三节 孤子不是线性情况的元激发76

参考文献89

第二章 孤子的形成及其特性93

第一节 色散效应和非线性作用93

第二节 孤子的动力学方程及它的形成条件99

第三节 元激发的激子的孤子演变112

第四节 孤子激发与初始扰动120

第五节 孤子的物理意义、分类及其实验观察126

第六节 孤子的叠加原理和粒子特性136

第七节 孤子的守恒特性及可积性141

第八节 孤子的本征值问题147

第九节 孤子的运动特征和规律152

第十节 孤子的传播特性157

第十一节 孤子在界面上的反射与透射特性164

第十二节 孤子的位置和动量同时确定的程度166

参考文献171

第三章 孤子的相互作用及其状态变化174

第一节 受微扰作用后孤子的结构稳定性174

第二节 KdV孤子的一般微扰理论177

第三节 Sine-Gordon孤子的微扰理论181

第四节 孤子问题的线性微扰理论188

第五节 在受外势场影响下的孤子的状态变化193

第六节 被微扰的孤子之间的碰撞特性199

第七节 在驻波作用下孤子衰减的特性204

第八节 周期性外场对孤子状态的影响208

第九节 介质中的杂质原子与缺陷对孤子的影响211

第十节 孤子与介质的杂质缺陷的非弹性共振散射特征223

第十一节 介质结构的局域性改变对孤子的影响228

第十二节 不稳定孤子的动力学特性233

第十三节 孤子的产生、消灭及坍塌246

第十四节 孤子振动的周期性结构和向混沌状态的转变253

参考文献256

第四章 光孤子学与光纤通讯259

第一节 相干光脉冲的传播及光纤的非线性效应260

第二节 在非线性色散介质中调制光波的包络波动方程263

第三节 光纤中光孤子的运动方程及其解269

第四节 光纤中光孤子运动的微扰理论279

第五节 光纤的调制不稳定性对光孤子的影响294

第六节 光孤子传播的量子理论297

第七节 光纤的耗损和随机色散对孤子传输的影响309

第八节 在三维光纤中光孤子的传输特性316

第九节 在椭圆形光纤中光孤子的特性321

第十节 具有双折射效应的光纤中准光孤子的传播324

第十一节 光孤子通讯及光孤子的其他运用331

第十二节 光纤中的暗孤子及其特性340

第十三节 在非相干和自散焦光纤中的灰孤子和空间暗孤子349

第十四节 由Pockel效应引起的折变空间光孤子355

第十五节 量子涨落效应导致的光孤子的压缩362

参考文献366

第五章 铁磁、反铁磁和自旋波系统的非线性特性与磁性孤子371

第一节 具有各向异性的Heisenberg铁磁链中的孤子激发372

第二节 在易平面铁磁链中的孤子激发378

第三节 具有磁子-声子耦合的准一维铁磁链的孤子激发381

第四节 在铁磁体中激发的孤子的热力学特性387

第五节 铁磁孤子理论给出的物理特性和与现实铁磁系统的偏离392

第六节 真实一维铁磁系统的非线性特征和孤子运动的实验验证403

第七节 反铁磁体的非线性特征和孤子激发421

第八节 具有对称性破缺的反铁磁体中的孤子激发427

第九节 在反铁磁体中由磁子-声子和磁子-磁子相互作用导致的孤子激发433

第十节 真实反铁磁体中存在孤子激发的实验证实445

第十一节 在量子自旋波体系中的孤子激发453

第十二节 量子自旋波体系的非线性特性的实验结果463

第十三节 磁性系统中的量子孤子特性466

参考文献474

第六章 导电聚合物的局域性激发和电子孤子481

第一节 导电共轭聚合物的分子结构和电子结构特性482

第二节 聚乙炔中孤子激发的理论模型489

第三节 聚乙炔中的非线性激发的特性498

第四节 聚乙炔中的孤子运动的集体激发模型508

第五节 在有限长度的导电聚乙炔中的局域态511

第六节 Coulomb相互作用对聚乙炔中孤子的影响523

第七节 在聚乙炔中由光激发的孤子的特性532

第八节 由激发的孤子感应的振动模和局域模537

第九节 在聚乙炔中的量子涨落和高掺杂对孤子的影响542

第十节 关于聚乙炔中有孤子激发存在的实验观察549

第十一节 在聚合物中电荷的传输特性和简并度消除所引起的物理现象560

参考文献570

第七章 液晶的非线性特性和液晶分子孤子575

第一节 液晶的结构和特性575

第二节 静态液晶的非线性特性580

第三节 液晶的非线性动力学特性583

第四节 在均匀稳定切变液晶中的孤子激发597

第五节 在一般切变液晶中的孤子激发605

第六节 在铁电液晶中的孤波611

第七节 受挫近晶相液晶中的孤子运动616

第八节 在液晶中由外磁场感应的孤子激发622

第九节 在铁电近晶液晶中与孤子激发相关的公度与不可公度相变630

第十节 生物膜的液晶模型和神经冲动信息传递的孤子模型637

参考文献644

第八章 有机分子晶体的非线性特征和激子孤子648

第一节 有机分子晶体的结构和红外吸收特性648

第二节 实验结果分析和相应的理论模型654

第三节 乙酰苯胺中的孤子结构659

第四节 新的理论模型及其量子力学特性668

第五节 乙酰苯胺的红外吸收的孤子理论675

第六节 乙酰苯胺的Raman散射特性683

第七节 在有机分子晶体中孤子导致的M？ssbauer效应689

第八节 乙酰苯胺的量子振动能谱705

第九节 ACN中存在有孤子的实验检测708

参考文献710

第九章 氢键分子系统的非线性激发和质子孤子的特性714

第一节 氢键结构和氢键系统的动力学特性714

第二节 质子传递的ADZ模型717

第三节 缺陷结构的二维动力学模型721

第四节 氢键系统的非线性激发与质子传递的新理论727

第五节 重离子的非简谐振动对质子传递的影响740

第六节 外场对质子孤子的影响742

第七节 在有杂质存在时系统中的质子传递749

第八节 迁移偶极矩对孤子的影响752

第九节 质子传递的量子理论和孤子导致的比热757

第十节 质子的大极化和同位素效应762

第十一节 质子泵766

参考文献768

第十章 晶格振动的非线性特性及声子孤子772

第一节 Toda晶格的非线性激发和Toda孤子772

第二节 连续晶体中的孤立波778

第三节 声子孤子的守恒量780

第四节 非简谐振动晶格的自局域模的传播782

第五节 非简谐振动晶格的相干性激发和量子孤子787

第六节 强各向异性的二维原子KP晶格的孤子激发789

第七节 杂质对晶格孤子的散射效应792

第八节 晶格中孤子的热传导效应795

第九节 在晶格中热传递的动力学特性799

第十节 Toda晶格理论的运用和推广804

第十一节 DNA动力学的Toda晶格模型808

参考文献810

第十一章 超导Josephson结中的涡旋孤子814

第一节 Josephson效应和动力学方程814

第二节 在Josephson线空腔中的磁通反射820

第三节 具有局域微扰的长Josephson结中的孤子状态824

第四节 在无规非均匀的长Josephson结中孤子的传导性830

第五节 周期性磁通链和周期性杂质晶格的绝热相互作用833

第六节 具有周期性杂质晶格的Josephson结的磁通阵的孤子状态835

第七节 在长Josephson结中Kink-反Kink碰撞引起的辐射效应838

第八节 长Josephson结的4π-Kink涡旋孤子839

第九节 Josephson结中孤子的实验观察844

第十节 环形Josephson结的孤子串847

第十一节 耦合于谐振器的Josephson孤子的次谐振的自锁定848

第十二节 在Josephson结中的混沌效应850

第十三节 Josephson结阵列的数据平行Langevin动力学模拟852

参考文献858