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Spatial patterns of the Brusselator model with asymmetric lévy diffusion

Chinese Physics B 2024年第11期33卷 129-136页

作者： Hongwei Yin Shangtao Yang Xiaoqing Wen Haohua Wang Shufen Yang School of Mathematics and Statistics Xuzhou University of TechnologyXuzhou 221111China School of Mathematics and Statistics Hainan UniversityHaikou 570228China Jiangxi Institute of Applied Science and Technology Nanchang 330100China

The formation of spatial patterns is an important issue in reaction–diffusion *** studies have mainly focused on the spatial patterns in reaction–diffusion models equipped with symmetric diffusion(such as normal or fractional laplace diffusion),namely,assuming that spatial environments of the systems are ***,the complexity and heterogeneity of spatial environments of biochemical reactions in vivo can lead to asymmetric diffusion of ***,there arises an open question of how the asymmetric diffusion affects dynamical behaviors of biochemical reaction *** answer this,we build a general asymmetric l´evy diffusion model based on the theory of a continuous time random *** addition,we investigate the two-species Brusselator model with asymmetric l´evy diffusion,and obtain a general condition for the formation of Turing and wave *** interestingly,we find that even though the Brusselator model with symmetric diffusion cannot produce steady spatial patterns for some parameters,the asymmetry of l´evy diffusion for this model can produce wave *** is different from the previous result that wave instability requires at least a three-species *** addition,the asymmetry of l´evy diffusion can significantly affect the amplitude and frequency of the spatial *** results enrich our knowledge of the mechanisms of pattern formation.

关键词： asymmetric lévy diffusion Turing and wave patterns Brusselator model

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