Stability and instability of the quasilinear ...
Document type :
Pré-publication ou Document de travail
Title :
Stability and instability of the quasilinear Gross-Pitaevskii dark solitons
Author(s) :
Le Quiniou, Erwan [Auteur]
Systèmes de particules et systèmes dynamiques [Paradyse]
Laboratoire Paul Painlevé - UMR 8524 [LPP]
Systèmes de particules et systèmes dynamiques [Paradyse]
Laboratoire Paul Painlevé - UMR 8524 [LPP]
English keyword(s) :
nonzero conditions at infinity
orbital stability
Quasilinear Schrödinger equation
Gross-Pitaevskii equation
traveling waves
dark solitons
orbital stability
Quasilinear Schrödinger equation
Gross-Pitaevskii equation
traveling waves
dark solitons
HAL domain(s) :
Mathématiques [math]/Equations aux dérivées partielles [math.AP]
French abstract :
Nous étudions une équation de Schr\"odinger quasilinéaire avec des conditions non nulles à l'infini. Lors de travaux antérieurs, nous avons obtenu une branche continue d'ondes progressives, donnée par des solitons sombres ...
Show more >Nous étudions une équation de Schr\"odinger quasilinéaire avec des conditions non nulles à l'infini. Lors de travaux antérieurs, nous avons obtenu une branche continue d'ondes progressives, donnée par des solitons sombres indexés par leur vitesse de propagation. En négligeant le terme quasilinéaire on retrouve l'équation de Gross--Pitaevskii pour laquelle la branche de solitons sombre est stable. De plus, Z.~Lin a démontré que le critère de stabilité de Vakhitov--Kolokolov~(VK) (en termes du moment des solitons) s'applique à une large classe d'équations semilinéaires avec conditions non-nulles à l'infini. Dans le cas quasilinéaire, nous démontrons que le critère de stabilité VK s'applique toujours, en généralisant les arguments de Lin. Nous en déduisons que la branche de solitons sombre est stable pour des interactions quasilinéaires faibles. Pour des interaction quasilinéaires plus fortes, un point de rebroussement apparait sur le diagramme énergie-moment impliquant la stabilité des ondes rapides et l'instabilité des ondes lentes.Show less >
Show more >Nous étudions une équation de Schr\"odinger quasilinéaire avec des conditions non nulles à l'infini. Lors de travaux antérieurs, nous avons obtenu une branche continue d'ondes progressives, donnée par des solitons sombres indexés par leur vitesse de propagation. En négligeant le terme quasilinéaire on retrouve l'équation de Gross--Pitaevskii pour laquelle la branche de solitons sombre est stable. De plus, Z.~Lin a démontré que le critère de stabilité de Vakhitov--Kolokolov~(VK) (en termes du moment des solitons) s'applique à une large classe d'équations semilinéaires avec conditions non-nulles à l'infini. Dans le cas quasilinéaire, nous démontrons que le critère de stabilité VK s'applique toujours, en généralisant les arguments de Lin. Nous en déduisons que la branche de solitons sombre est stable pour des interactions quasilinéaires faibles. Pour des interaction quasilinéaires plus fortes, un point de rebroussement apparait sur le diagramme énergie-moment impliquant la stabilité des ondes rapides et l'instabilité des ondes lentes.Show less >
English abstract : [en]
We study a quasilinear Schrödinger equation with nonzero conditions at infinity. In previous works, we obtained a continuous branch of traveling waves, given by dark solitons indexed by their speed. Neglecting the quasilinear ...
Show more >We study a quasilinear Schrödinger equation with nonzero conditions at infinity. In previous works, we obtained a continuous branch of traveling waves, given by dark solitons indexed by their speed. Neglecting the quasilinear term, one recovers the Gross-Pitaevskii equation, for which the branch of dark solitons is stable. Moreover, Z. Lin showed that the Vakhitov-Kolokolov (VK) stability criterion (in terms of the momentum of solitons) holds for general semilinear equations with nonvanishing conditions at infinity.In the quasilinear case, we prove that the VK stability criterion still applies, by generalizing Lin's arguments. Therefore, we deduce that the branch of dark solitons is stable for weak quasilinear interactions. For stronger quasilinear interactions, a cusp appears in the energy-momentum diagram, implying the stability of fast waves and the instability of slow waves.Show less >
Show more >We study a quasilinear Schrödinger equation with nonzero conditions at infinity. In previous works, we obtained a continuous branch of traveling waves, given by dark solitons indexed by their speed. Neglecting the quasilinear term, one recovers the Gross-Pitaevskii equation, for which the branch of dark solitons is stable. Moreover, Z. Lin showed that the Vakhitov-Kolokolov (VK) stability criterion (in terms of the momentum of solitons) holds for general semilinear equations with nonvanishing conditions at infinity.In the quasilinear case, we prove that the VK stability criterion still applies, by generalizing Lin's arguments. Therefore, we deduce that the branch of dark solitons is stable for weak quasilinear interactions. For stronger quasilinear interactions, a cusp appears in the energy-momentum diagram, implying the stability of fast waves and the instability of slow waves.Show less >
Language :
Anglais
Comment :
16 pages, LaTex; typos corrected, references added
Collections :
Source :
Files
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