Общее решение кинетического уравнения Паули и его приложения к диффузионному транспорту
Journal Title: Поверхня - Year 2018, Vol 25, Issue 10
Abstract
Cтохастические неравновесные процессы могут выполнять роль движущей силы броуновского мотора. В этом случае наиболее простое описание возникающего направленного движения проводится в приближении малых изменений потенциальной энергии частицы по сравнению с тепловой энергией (высокотемпературное или низкоэнергетическое приближение). В этом приближении характеристики стохастического процесса входят в итоговые аналитические выражения для средней скорости броуновского мотора только через низшие корреляционные функции. Цель данной статьи − получение этих корреляционных функций для марковских стохастических процессов общего вида. Рассмотрено кинетическое уравнение Паули, описывающее кинетику системы, состоящей из N состояний, в терминах заданных констант скоростей переходов. Общее решение этого уравнения, выражающееся через собственные значения и функции матрицы скоростей переходов, конкретизировано для случаев дихотомных флуктуаций (N = 2) и флуктуаций переходов из основного состояния в два симметричных возбужденных (N = 3). Для изучения влияние вида корреляционных функций на среднюю скорость броуновского мотора рассмотрен управляющий пространственно гармонический сигнал, при котором средняя скорость мотора пропорциональна корреляционной функции второго порядка Введение дополнительного состояния позволило получить колоколообразную частотную зависимость средней скорости мотора, максимум которой и ширина колокола легко регулируются константами скоростей переходов и коэффициентом диффузии, зависящим от температуры, размера частицы и вязкости среды. Дихотомный процесс, являющийся частным случаем рассмотренной модели, характеризуется наибольшими значениями средней скорости движения. Трехуровневая модель предпочтительна, если требуется иметь более узкую ширину колоколообразной частотной зависимости.
Authors and Affiliations
T. Ye. Korochkova, N. G. Shkoda, V. M. Rozenbaum, Yu. A. Kamysh, I. V. Shapochkina, M. I. Ikim, G. N. Gerasimov, V. F. Gromov
Keywords
Related Articles
- EP ID EP462979
- DOI 10.15407/Surface.2018.10.003
- Views 136
- Downloads 0
Стан води, адсорбованої поверхнею частинок бурштину та його композитною системою з нанокремнеземом, за даними 1Н ЯМР-спектроскопії
Методом низькотемпературної 1Н ЯМР спектроскопії вивчено стан води в гідратованому порошку бурштину та композитній системі бурштин/SiO2 при їх співвідношенні 1:9. Показано, що процес газифікації бурштину в складі компози...
Investigation of the interaction of α- and β-cyclodextrins with a series of aromatic amino acids in aqueous solutions by UV spectroscopy method
The results of experimental data obtained using UV spectroscopy, due to a comparative study on the interaction of α- and β-cyclodextrins with alpha aromatic amino acids differing in molecular size and substituent structu...
Влияние допирования ионами марганца на структуру, оптические и фотокаталити-ческие свойства мезопористых TiO2 пленок
Оптически прозрачные, однородные мезопористые пленки ТіО2, модифицированные ионами Мn2+, полученные золь-гель методом и охарактеризованы методами оптической, рентгеновской и рамановской спектроскопии. Каталитическая акти...
Исследование частиц на поверхности Ni-Fe катализаторов гидрогенирования СО2 методом ТД МС анализа
Методом термопрограмированной десорбционной масс-спектрометрии (ТД МС) исследовано состояние поверхности Ni-Fe катализаторов реакции гидрогенирования СО2. По ТД спектрах зарегистрировано десорбцию частичек CO2 (m/z = 44)...
Магніточутливі поліфункціональні нанокомпозити на основі магнетиту і гідроксиапатиту для застосування в онкології
Систематизовано та узагальнено результати досліджень, спрямованих на розвиток концепції створення магніточутливих нанокомпозитів (НК) з багаторівневою ієрархічною наноархітектурою типу ядро-оболонка та функціями медико-б...