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Synchronization in systems with linear, yet nonreciprocal interactions

Räth, Christoph und Haslauer, Michael und Laut, Ingo (2018) Synchronization in systems with linear, yet nonreciprocal interactions. DPG-Frühjahrestagung der Sektion Kondensierte Materie gemeinsam mit der EPS, 2018-03-11 - 2018-03-16, Berlin, Deutschland. (nicht veröffentlicht)

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Kurzfassung

Synchronization of oscillatory subsystems is a widespread phenomenon in science. It is argued that the presence of nonlinearities is a necessary prerequisite for synchronization. Here, we study synchronization in complex plasmas consisting of microparticles in addition to the plasma. The particles can form 2D crystalline structures. They can melt via mode-coupling instability (MCI), which is a consequence of the effective nonreciprocal interactions. Synchronized particle motion during MCI-melting of 2D plasma crystal was reported in [1]. To disentangle the effects of nonlinearity and nonreciprocity on the emergence of synchronization, we solved numerically the nonlinear and the linearized system. Analyzing the synchronization with a new order parameter [2] reveals that a linearized version of the interaction model exhibits the same synchronization patterns as the full, nonlinear one. Further, theoretical considerations show that nonreciprocal interactions among particles generally provide a mechanism for the selection of dominant wave modes causing the system to show synchronized motion. Thus, we demonstrate numerically and analytically that also linear systems can synchronize and that the nonreciprocity of the interaction is the more decisive property for a n-body system to synchronize. [1] L. Couëdel et al., Phys. Rev. E, 89, 053108 (2014) [2] I. Laut et al., EPL, 110, 65001 (2015)

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/119425/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Synchronization in systems with linear, yet nonreciprocal interactions
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Räth, ChristophChristoph.Raeth (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Haslauer, MichaelForschungsgruppe komplexe PlasmenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Laut, IngoIngo.Laut (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2018
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:nicht veröffentlicht
Stichwörter:Synchronisation, komplexe Plasmen, nichtreziproke Wechselwirkungen
Veranstaltungstitel:DPG-Frühjahrestagung der Sektion Kondensierte Materie gemeinsam mit der EPS
Veranstaltungsort:Berlin, Deutschland
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:11 März 2018
Veranstaltungsende:16 März 2018
Veranstalter :Deutsche Physikalische Gesellschaft
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R FR - Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Komplexe Plasmen / Datenanalyse (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Materialphysik im Weltraum > Gruppe Komplexe Plasmen
Hinterlegt von: Räth, Christoph
Hinterlegt am:06 Apr 2018 10:36
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:23

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