Self-Organization of Condensed Matter in Fluctuating Environment

Abstract

A synergetic conception of plastic deformation is presented allowing for the defects’ interplay resulting in a phase transition. A qualitative-reconstruction pattern of imperfect condensed-matter structure in the presence of fluctuations in both 0-dimensional and distributed (extended) systems is considered. As shown, the system undergoes the reversible phase transitions under the increasing intensity of fluctuations, diffusion constituent and deformation-type external parameters. Within the framework of the synergetic approach based on the Lorenz system, a pattern of explosive crystallization is shown to be scripting the same way as the avalanches formation. The relationships are set between the exponent of a size distribution of avalanches, the fractal dimension of a phase space, characteristics of noise, the number of governing equations, the dynamical exponent, and the non-additivity parameter. As shown, the regime of self-organized criticality is associated with an anomalous diffusion processes.

Представлена синергетическая концепция пластической деформации, учитывающая взаимодействия между дефектами, в рамках которой исследуются фазовые переходы. Рассмотрена картина качественной перестройки структуры конденсированной среды при наличии флуктуаций в 0-мерных и распределенных системах. Показано, что система способна претерпевать реверсивные фазовые переходы с возрастанием интенсивности флуктуаций, диффузионной составляющей и внешних параметров типа деформации. В рамках синергетического подхода на основе системы Лоренца рассмотрена картина взрывной кристаллизации, протекающей по сценарию процессов лавинообразования. Установлены соотношения между показателями распределения лавин по размерам, фрактальной размерностью фазового пространства, характеристиками флуктуаций, числом управляющих уравнений, динамическим показателем и параметром неаддитивности. Показано, что режим самоорганизованной критичности тесно связан с процессами аномальной диффузии.

Представлено синергетичну концепцію пластичної деформації із урахуванням взаємодії між дефектами, в рамках якої досліджуються фазові переходи. Розглянуто картину якісної перебудови структури конденсованого середовища при наявності флюктуацій у 0-вимірних та розподілених системах. Показано, що система здатна зазнавати реверсивні переходи із зростанням інтенсивности флюктуацій, дифузійної складової та зовнішніх параметрів типу деформації. В рамках синергетичного підходу на основі Льоренцової системи розглянуто картину вибухової кристалізації, яка споріднена процесам формування лавин. З'ясовано співвідношення між показником в розподілі за розмірами лавин, фрактальною вимірністю фазового простору, характеристиками флюктуацій, числом керуючих рівнань, динамічним показником, параметром неадитивности. Показано, що режим самоорганізованої критичности тісно пов'язаний із процесами аномальної дифузії.