一类一维准晶稳定性的Landau模型

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准晶是一种具有准周期序的奇特物质结构。而准晶为什么能够稳定还是一个未解决的问题。  本文首先从准晶的几何描述和热力学稳定性两方面进行了综述,对准晶的数学定义和物理定义做了介绍。考虑到准晶应该具有本质的离散谱,本文以一类只具有4个谱点的准周期序为研究对象,在Landau唯象理论的框架下,采用Lifshitz和Petrich提出的准晶稳定性建模思路,建立了能使该类准周期序稳定的模型。  然后,分别用单波近似和数值模拟两种方法对模型进行分析,给出准周期序稳定的条件和与周期序之间的相变规律。单波近似方法处理的是模型中参数c趋于无穷的情形,而参数c为有限值的情形采用数值模拟的方法。为了提高数值计算的效率,本文没有采用传统的周期逼近算法,而是根据准晶可以看作高维周期晶体的投影这一性质,构造了相应的高维投影计算方法,将原本需要在全空间上计算的问题转化为在高维矩形区域上计算。  最后,本文比较了单波近似和数值模拟的结果,结果表明单波近似不仅可以用来给出模型中参数c趋于无穷时的解和相图,而且还可以用来辅助计算参数c为有限值时的解和相图。
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