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 150
- Downloads 0
Вплив допування йонами мангану на структуру, оптичні та фотокаталітичні властивості мезопористих TiO2 плівок
Прозорі, оптично однорідні мезопористі плівки ТіО2, модифіковані іонами Мn2+, одержані золь-гель методом і охарактеризовано за допомогою оптичної, рентгенівської та раманівської спектроскопії. Каталітична активність синт...
Нанокомпозитні системи на основі кремнеземів для пророщування деяких типів овочевих культур
Кремнеземи та композитні системи, створені на їх основі, здатні позитивно впливати на энергію проростання та схожість насіння овочів. Але для томатів величина ефекту залежить від виду та гібриду. Самим ефективним препара...
О возможности использования нитчатых грибов в технологии формирования высокопористых поверхностей на биосовместимых веществах
В данной работе сообщается о возможности использования мицелия грибов для формирования высокопористых поверхностей биосовместимых веществ на примере ацетата кальция. Главной целью работы был поиск условий формирования по...
Термодинамический подход к описанию свойств наночастиц и наносистем
Обзор посвящен изложению условий адаптации основных положений термодинамики равновесных и неравновесных процессов к описанию свойств наночастиц и систем на их основе. Последовательное проведение точки зрения на наночасти...
Лазер-індуковані фазові перетворення та абляція на поверхні твердих тіл (Огляд)
Фазові переходи лежать в основі широкого кола процесів зміни складу, структури та властивостей матеріалів, протікання яких в часі визначається кінетикою переносу тепла та маси в твердих тілах. Основною відмінністю лазерн...