双重sine-Gordon方程

双重sine-Gordon方程是一个非线性偏微分方程,它在诸如铁磁物质研究、带电密度波(英语:Charge density wave)、液晶研究、氦自旋波(英语:spin wave)、超短光脉冲(英语:ultrashort pulse)等工程物理系领域有广泛的运用。双重sine-Gordon方程形式如下:[1]

变换

作变换

 

经简化后,上列方程化为

 

中间解

此v方程有雅可比椭圆函数解:

 

 

 

 

 

…………………………

以及双曲函数解

 

 

 

 


………………

和三角函数解

 

 

 

 

……

行波解

作反变换

 即得原来sine-Gordon方程的行波解:


 

行波图

   
   
   
 

参考文献

  1. ^ Juntao Fu,Shikuo Liu and Shida Liu,Exact Jacobian Elliptic Function Solutions to the Double Sine-Gordon Equation,Z.Naturforsch. 60a,301-312 2005(英文)