×

From Turing patterns to chimera states in the 2D Brusselator model. (English) Zbl 07881921


MSC:

37-XX Dynamical systems and ergodic theory
34-XX Ordinary differential equations

References:

[1] Epstein, I.; Pojman, J., An Introduction to Nonlinear Chemical Dynamics, 1998, Oxford University Press: Oxford University Press, Oxford
[2] Turing, A., Philos. Trans. R. Soc. B, 237, 37, 1952 · Zbl 1403.92034 · doi:10.1098/rstb.1952.0012
[3] Nicolis, G.; Prigogine, I., Self-Organization in Nonequilibrium Systems, 1977, Wiley: Wiley, New York · Zbl 0363.93005
[4] Lefever, R.; Nicolis, G., J. Theor. Biol., 30, 267, 1971 · Zbl 1170.92344 · doi:10.1016/0022-5193(71)90054-3
[5] Nicolis, G., Introduction to Nonlinear Science, 1995, Cambridge University Press: Cambridge University Press, Cambridge
[6] Epstein, I.; Showalter, K., J. Phys. Chem., 100, 13132, 1996 · doi:10.1021/jp953547m
[7] Mikhailov, A.; Showalter, K., Phys. Rep., 425, 79, 2006 · doi:10.1016/j.physrep.2005.11.003
[8] Winfree, A. T., Prog. Theor. Chem., 4, 1, 1978
[9] Kepper, P. D.; Castets, V.; Dulos, E.; Boissonade, J., Physica D, 49, 161, 1991 · doi:10.1016/0167-2789(91)90204-M
[10] Castets, V.; Dulos, E.; Boissonade, J.; Kepper, P. D., Phys. Rev. Lett., 64, 2953, 1990 · doi:10.1103/PhysRevLett.64.2953
[11] Borckmans, P.; Dewel, G.; Walgraef, D.; Katayama, Y., J. Stat. Phys., 48, 1031, 1987 · doi:10.1007/BF01009531
[12] Verdasca, J.; Wit, A. D.; Dewel, G.; Borckmans, P., Phys. Lett. A, 168, 194, 1992 · doi:10.1016/0375-9601(92)90574-6
[13] Borckmans, P.; Wit, A. D.; Dewel, G., Physica A, 188, 137, 1992 · doi:10.1016/0378-4371(92)90261-N
[14] Pena, B.; Perez-Garcia, C., Phys. Rev. E, 64, 056213, 2001 · doi:10.1103/PhysRevE.64.056213
[15] Field, R. J.; Koros, E.; Noyes, R. M., J. Am. Chem. Soc., 94, 8649, 1972 · doi:10.1021/ja00780a001
[16] Field, R. J.; Noyes, R. M., J. Chem. Phys., 60, 1877, 1974 · doi:10.1063/1.1681288
[17] Becker, P. K.; Field, R. J., J. Chem. Phys., 89, 118, 1985 · doi:10.1021/j100247a028
[18] Berenstein, I.; Bullara, D.; Decker, Y. D., Chaos, 24, 033129, 2014 · Zbl 1374.37097 · doi:10.1063/1.4894826
[19] Hildebrand, M.; Skødt, A.; Showalter, K., Phys. Rev. Lett., 87, 088303, 2001 · doi:10.1103/PhysRevLett.87.088303
[20] Zhabotinsky, A. M.; Buchholtz, F.; Kiyatkin, A. B.; Epstein, I. R., J. Phys. Chem., 97, 75, 1993 · doi:10.1021/j100131a030
[21] Nkomo, S.; Tinsley, M. R.; Showalter, K., Phys. Rev. Lett., 110, 244102, 2013 · doi:10.1103/PhysRevLett.110.244102
[22] Kuramoto, Y.; Battogtokh, D., Nonlinear Phenom. Complex Syst., 5, 380, 2002 · doi:10.48550/arXiv.cond-mat/0210694
[23] Kuramoto, Y., in Nonlinear Dynamics and Chaos: Where Do We Go From Here?, edited by S. J. Hogan, A. R. Champneys, A. R. Krauskopf, M. di Bernado, R. E. Wilson, H. M. Osinga, and M. E. Homer (CRC Press, 2002), pp. 209-227. · Zbl 0996.00035
[24] Abrams, D. M.; Strogatz, S. H., Phys. Rev. Lett., 93, 174102, 2004 · doi:10.1103/PhysRevLett.93.174102
[25] Bolotov, M. I.; Osipov, G. V.; Pikovsky, A., Phys. Rev. E, 93, 032202, 2016 · doi:10.1103/PhysRevE.93.032202
[26] Goldschmidt, R. J.; Pikovsky, A.; Politi, A., Chaos, 29, 071101, 2019 · Zbl 1420.34074 · doi:10.1063/1.5105367
[27] Bolotov, M. I.; Smirnov, L. A.; Osipov, G. V.; Pikovsky, A., Phys. Rev. E, 102, 042218, 2020 · doi:10.1103/PhysRevE.102.042218
[28] Sakaguchi, H., Phys. Rev. E, 73, 031907, 2006 · doi:10.1103/PhysRevE.73.031907
[29] Omelchenko, I.; Omel’chenko, O. E.; Hövel, P.; Schöll, E., Phys. Rev. Lett., 110, 224101, 2013 · doi:10.1103/PhysRevLett.110.224101
[30] Omelchenko, I.; Provata, A.; Hizanidis, J.; Schöll, E.; Hövel, P., Phys. Rev. E, 91, 022917, 2015 · doi:10.1103/PhysRevE.91.022917
[31] Schmidt, A.; Kasimatis, T.; Hizanidis, J.; Provata, A.; Hövel, P., Phys. Rev. E, 95, 032224, 2017 · doi:10.1103/PhysRevE.95.032224
[32] Zakharova, A.; Semenova, N.; Anishchenko, V. S.; Schöll, E., Chaos, 27, 114320, 2017 · Zbl 1390.34163 · doi:10.1063/1.5008385
[33] Shepelev, I. A.; Vadivasova, T. E., Commun. Nonlinear Sci. Numer. Simul., 79, 104925, 2019 · Zbl 1508.92039 · doi:10.1016/j.cnsns.2019.104925
[34] Hizanidis, J.; Kanas, V.; Bezerianos, A.; Bountis, T., Int. J. Bifurcat. Chaos, 24, 1450030, 2014 · Zbl 1296.34132 · doi:10.1142/S0218127414500308
[35] Ulonska, S.; Omelchenko, I.; Zakharova, A.; Schöll, E., Chaos, 26, 094825, 2016 · doi:10.1063/1.4962913
[36] Yeldesbay, A.; Pikovsky, A.; Rosenblum, M., Phys. Rev. Lett., 112, 144103, 2014 · doi:10.1103/PhysRevLett.112.144103
[37] Gjurchinovski, A.; Schöll, E.; Zakharova, A., Phys. Rev. E, 95, 042218, 2017 · doi:10.1103/PhysRevE.95.042218
[38] Tumash, L.; Panteley, E.; Zakharova, A.; Schöll, E., Eur. Phys. J. B, 92, 100, 2018 · Zbl 1515.34041 · doi:10.1140/epjb/e2019-90483-5
[39] Olmi, S.; Martens, E. A.; Thutupalli, S.; Torcini, A., Phys. Rev. E, 92, 030901, 2015 · doi:10.1103/PhysRevE.92.030901
[40] Tsigkri-DeSmedt, N. D.; Hizanidis, J.; Schöll, E.; Hövel, P.; Provata, A., Eur. Phys. J. B, 90, 139, 2017 · doi:10.1140/epjb/e2017-80162-0
[41] Tsigkri-DeSmedt, N. D.; Koulierakis, I.; Karakos, G.; Provata, A., Eur. Phys. J. B, 91, 305, 2018 · Zbl 1515.92015 · doi:10.1140/epjb/e2018-90478-8
[42] Brodal, P., The Central Nervous System, 2016, Oxford University Press: Oxford University Press, Oxford
[43] Alberts, B.; Johnson, A.; Lewis, J.; Morgan, D.; Raff, M.; Roberts, K.; Walter, P., Molecular Biology of the Cell, 2015, Garland Science, Taylor & Francis Group: Garland Science, Taylor & Francis Group, New York
[44] Albert, R.; Barabasi, A. L., Rev. Mod. Phys., 74, 47, 2002 · Zbl 1205.82086 · doi:10.1103/RevModPhys.74.47
[45] Maistrenko, V.; Sudakov, O.; Osiv, O.; Maistrenko, Y., Eur. Phys. J.: Spec. Top., 226, 1867, 2017 · doi:10.1140/epjst/e2017-70007-1
[46] Laing, C. R., SIAM J. Appl. Dyn. Syst., 16, 974, 2017 · Zbl 1392.34035 · doi:10.1137/16M1086662
[47] Omel’Chenko, O. E.; Knobloch, E., New J. Phys., 21, 093034, 2019 · doi:10.1088/1367-2630/ab3f6b
[48] Maistrenko, Y.; Sudakov, O.; Osiv, O.; Maistrenko, V., New J. Phys., 17, 073037, 2015 · doi:10.1088/1367-2630/17/7/073037
[49] Kasimatis, T.; Hizanidis, J.; Provata, A., Phys. Rev. E, 97, 052213, 2018 · doi:10.1103/PhysRevE.97.052213
[50] Maistrenko, V.; Sudakov, O.; Osiv, O., Chaos, 30, 063113, 2020 · Zbl 1450.37068 · doi:10.1063/5.0005281
[51] Koulierakis, I.; Verganelakis, D. A.; Omelchenko, I.; Zakharova, A.; Schöll, E.; Provata, A., Chaos, 30, 113137, 2020 · doi:10.1063/5.0006207
[52] Hagerstrom, A. M.; Murphy, T. E.; Roy, R.; Hövel, P.; Omelchenko, I.; Schöll, E., Nat. Phys., 8, 658, 2012 · doi:10.1038/nphys2372
[53] Gambuzza, L. V.; Buscarino, A.; Chessari, S.; Fortuna, L.; Meucci, R.; Frasca, M., Phys. Rev. E, 90, 032905, 2014 · doi:10.1103/PhysRevE.90.032905
[54] Martens, E. A.; Thutupalli, S.; Fourrière, A.; Hallatschek, O., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 110, 10563, 2013 · doi:10.1073/pnas.1302880110
[55] Kapitaniak, T.; Kurths, J., Eur. Phys. J.: Spec. Top., 223, 609, 2014 · doi:10.1140/epjst/e2014-02128-8
[56] Dudkowski, D.; Grabski, J.; Wojewoda, J.; Perlikowski, P.; Maistrenko, Y.; Kapitaniak, T., Sci. Rep., 6, 29833, 2016 · doi:10.1038/srep29833
[57] Manoj, K.; Pawar, S. A.; Sujith, R. I., Phys. Rev. E, 103, 022207, 2021 · doi:10.1103/PhysRevE.103.022207
[58] Cherry, E. M.; Fenton, F. H., New J. Phys., 10, 125016, 2008 · doi:10.1088/1367-2630/10/12/125016
[59] Mormann, F.; Lehnertz, K.; David, P.; Elger, C. E., Physica D, 144, 358, 2000 · Zbl 0962.92020 · doi:10.1016/S0167-2789(00)00087-7
[60] Mormann, F.; Kreuz, T.; Andrzejak, R. G.; David, P.; Lehnertz, K.; Elger, C. E., Epilepsy Res., 53, 173, 2003 · doi:10.1016/S0920-1211(03)00002-0
[61] Santos, M. S.; Szezech, J. D.; Borges, F. S.; Iarosz, K. C.; Caldas, I. L.; Batista, A. M.; Viana, R. L.; Kurths, J., Chaos, Solitons Fractals, 101, 86, 2017 · doi:10.1016/j.chaos.2017.05.028
[62] Tinsley, M. R.; Nkomo, S.; Showalter, K., Nat. Phys., 8, 662, 2012 · doi:10.1038/nphys2371
[63] Wickramasinghe, M.; Kiss, I. Z., PLoS One, 8, e80586, 2013 · doi:10.1371/journal.pone.0080586
[64] Schmidt, L.; Schönleber, K.; Krischer, K.; García-Morales, V., Chaos, 24, 013102, 2014 · doi:10.1063/1.4858996
[65] Rattenborg, N. C.; Amlaner, C. J.; Lima, S. L., Neurosci. Biobehav. Rev., 24, 817, 2000 · doi:10.1016/S0149-7634(00)00039-7
[66] Rattenborg, N. C., Naturwissenschaften, 93, 413, 2006 · doi:10.1007/s00114-006-0120-3
[67] Ramlow, L.; Sawicki, J.; Zakharova, A.; Hlinka, J.; Claussen, J. C.; Schöll, E., Europhys. Lett., 126, 50007, 2019 · doi:10.1209/0295-5075/126/50007
[68] Andrzejak, R. G.; Rummel, C.; Mormann, F.; Schindler, K., Sci. Rep., 6, 23000, 2016 · doi:10.1038/srep23000
[69] Ruzzene, G.; Omelchenko, I.; Schöll, E.; Zakharova, A.; Andrzejak, R. G., Chaos, 29, 0511031, 2019 · Zbl 1415.34093 · doi:10.1063/1.5097570
[70] Bansal, K.; Garcia, J. O.; Tompson, S. H.; Verstynen, T.; Vettel, J. M.; Muldoon, S. F., Sci. Adv., 5, eaau853, 2019 · doi:10.1126/sciadv.aau8535
[71] Panaggio, M. J.; Abrams, D., Nonlinearity, 28, R67, 2015 · Zbl 1392.34036 · doi:10.1088/0951-7715/28/3/R67
[72] Schöll, E., Eur. Phys. J.: Spec. Top., 225, 891, 2016 · doi:10.1140/epjst/e2016-02646-3
[73] Yao, N.; Zheng, Z., Int. J. Mod. Phys. B, 30, 1630002, 2016 · Zbl 1334.34001 · doi:10.1142/S0217979216300024
[74] Majhi, S.; Bera, B. K.; Ghosh, D.; Perc, M., Phys. Life Rev., 28, 100, 2019 · doi:10.1016/j.plrev.2018.09.003
[75] Omel’Chenko, O. E., Nonlinearity, 31, R121, 2018 · Zbl 1395.34045 · doi:10.1088/1361-6544/aaaa07
[76] Zakharova, A., Chimera Patterns in Networks: Interplay Between Dynamics, Structure, Noise, and Delay, 2020, Springer International Publishing · Zbl 1451.93004
[77] Omel’Chenko, O. E., J. Nonlinear Sci., 32, 22, 2022 · Zbl 1489.34059 · doi:10.1007/s00332-021-09779-1
[78] Taylor, A. F.; Tinsley, M. R.; Showalter, K., Phys. Chem. Chem. Phys., 17, 20047, 2015 · doi:10.1039/C5CP01964H
[79] Nkomo, S.; Tinsley, M. R.; Showalter, K., Chaos, 26, 094826, 2016 · doi:10.1063/1.4962631
[80] Totz, J. F.; Rode, J.; Tinsley, M. R.; Showalter, K.; Engel, H., Nat. Phys., 14, 282, 2018 · doi:10.1038/s41567-017-0005-8
[81] Totz, J. F.; Tinsley, M. R.; Engel, H.; Showalter, K., Sci. Rep., 10, 7821, 2020 · doi:10.1038/s41598-020-64081-6
[82] Hizanidis, J.; Panagakou, E.; Omelchenko, I.; Schöll, E.; Hövel, P.; Provata, A., Phys. Rev. E, 92, 012915, 2015 · doi:10.1103/PhysRevE.92.012915
[83] Franović, I.; Omel’Chenko, O. E.; Wolfrum, M., Phys. Rev. E, 104, L052201, 2021 · doi:10.1103/PhysRevE.104.L052201
[84] Hizanidis, J.; Lazarides, N.; Tsironis, G. P., Chaos, 30, 013115, 2020 · doi:10.1063/1.5122307
[85] Kokolnikov, T.; Erneux, T.; Wei, J., Physica D, 214, 63, 2006 · Zbl 1108.35088 · doi:10.1016/j.physd.2005.12.005
[86] Budroni, M. A.; Wit, A. D., Phys. Rev. E, 93, 062207, 2016 · doi:10.1103/PhysRevE.93.062207
[87] Bullara, D.; Decker, Y. D.; Lefever, R., Phys. Rev. E, 87, 062023, 2013 · doi:10.1103/PhysRevE.87.062923
[88] Tildi, M.; Gandica, Y.; Sonnino, G.; Averlant, E.; Panajotov, K., Entropy, 18, 64, 2016 · doi:10.3390/e18030064
[89] Shoji, H.; Yamada, K.; Ueyama, D.; Ohta, T., Phys. Rev. E, 75, 046212, 2007 · doi:10.1103/PhysRevE.75.046212
[90] Biancalani, T.; Fanelli, D.; Patti, F. D., Phys. Rev. E, 81, 046215, 2010 · doi:10.1103/PhysRevE.81.046215
[91] Fanelli, D.; Cianci, C.; Patti, F. D., Eur. Phys. J. B, 86, 142, 2013 · Zbl 1515.82106 · doi:10.1140/epjb/e2013-30649-7
[92] Patti, F. D.; Fanelli, D.; Miele, F.; Carletti, T., Commun. Nonlinear Sci. Numer. Simul., 56, 447, 2018 · Zbl 1510.34063 · doi:10.1016/j.cnsns.2017.08.012
[93] Omel’Chenko, O. E.; Wolfrum, M.; Maistrenko, Y. L., Phys. Rev. E, 81, 065201, 2010 · doi:10.1103/PhysRevE.81.065201
[94] Mikhaylenko, M.; Ramlow, L.; Jalan, S.; Zakharova, A., Chaos, 29, 023122, 2019 · Zbl 1409.34070 · doi:10.1063/1.5057418
[95] Bick, C.; Ashwin, P.; Rodrigues, A., Chaos, 26, 094814, 2016 · Zbl 1382.34038 · doi:10.1063/1.4958928
This reference list is based on information provided by the publisher or from digital mathematics libraries. Its items are heuristically matched to zbMATH identifiers and may contain data conversion errors. In some cases that data have been complemented/enhanced by data from zbMATH Open. This attempts to reflect the references listed in the original paper as accurately as possible without claiming completeness or a perfect matching.