Аномальне зростання дифузії у просторово-періодичних системах з малою дисипацією енергії
Анотація
У роботі методами комп’ютерного моделювання вивчена дифузія частинок у періодичному просторовому потенціалі під впливом зовнішньої незмінної сили. Показано, що на відміну від передемпфірованого випадку, у системах з малою дисипацією енергії виникає нове значення критичної сили, яке пов’язане з появою точки біфуркації типа “виделка”. Поблизу від цієї точки спостерігається експоненціальне зростання коефіцієнта дифузії із зменшенням температури. При цьому час встановлення стаціонарного розподілу спрямована до безкінечності при зменшенні температури до нуля.
Завантаження
Посилання
Hänggi P., Marchesoni F. Artificial Brownian motors: Controlling transport on the nanoscale // Rev. Mod. Phys.- 2009.- Vol. 81.- P. 337-442.
Risken H. The Fokker-Planck equation and methods of solution and applications. - Springer, 1989.- 485p.
Machura L., Kostur M., Talkner P., et. al. Brownian motors: Current fluctuations and rectification efficiency // Phys. Rev.- 2004.- Vol. E70.- P. 061105 (8 pp.).
Reimann P., Van den Broeck C., Linke H., Hänggi P., Rubi J.M., Perez-Madrid A. Diffusion in tilted periodic potentials: Enhancement, universality, and scaling // Phys. Rev.- 2002.- Vol. E 65.- P. 031104 (16 pp.).
Coffey W.T. Kalmykov Yu.P., Waldron J.T. The Langevin equation. - Singapore: World Scientific publishing, 2004.- 678 p.
Sancho J.M., Lacasta A.M. The rich phenomenology of Brownian particles in nonlinear potential landscapes // Eur. Phys. J. Special Topics. - 2010.- Vol.187.- P. 49–62.
Lacasta A.M., Sancho J.M., Romero A.H., Sokolov I.M., Lindenberg K. From subdiffusion to superdiffusion of particles on solid surfaces // Phys. Rev. - 2004. - Vol. E70. - P. 051104 (10 pp.).
Marchenko I.G., Marchenko I.I. Anomalous Temperature Dependence of Diffusion in Crystals in Time-Periodic External Fields // JETP Letters.- 2012.- Vol. 95, №3. - P. 137–142.
Verlet L. Computer "Experiments" on Classical Fluids. I. Thermodynamical Properties of Lennard-Jones Molecules // Phys. Rev. - 1967.- Vol. 159.- P. 98 – 103.
Кузнецов Д.Ф. Стохастические дифференциальные уравнения: теория и практика численного решения.- Санкт-Петербург: Политехнический университет, 2007.- 769 с.
Lindenberg K., Lacasta A.M., Sancho J.M., Romero A.H. Transport and diffusion on crystalline surfaces under external forces // New Journal of Physics. - 2005.- Vol. 7.- P. 29 (19 pp.).
Reimann P., Van den Broeck C., Linke H., Hänggi P., Rubi J.M., Pérez-Madrid A. Giant Acceleration of Free Diffusion by Use of Tilted Periodic Potentials // Phys. Rev. Lett.- 2001.- Vol. 87.- P. 010602 (4 pp.).
Strogatz S. H. Nonlinear Dynamics And Chaos. - Massachusetts: Perseus Books Publishing L.L.S., 1994.- 498 p.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
