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 156
- Downloads 0
Influence of atoms of nitrogen and boron atoms inserted into graphene-like matrix on molecular hydrogen adsorption
The features of the interaction of hydrogen molecules with graphene-like planes in which two carbon atoms are replaced by nitrogen or boron atoms are investigated by methods of quantum chemistry (DFT, B3LYP, 6-31G**). To...
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...
Studying the structure of nanodiamnds and their influence on the microvispensity of rat erythrocyte membranes by the method of spin probes
Some features of the NDA structure, antioxidant properties, and the effect of NDA nanoparticles on the microviscosity of rat erythrocyte membranes were studied using the EPR method and spin probes. It is shown that when...
Biocide basalt compositions
Materials that contain cellulose fibers as the most common natural carbohydrate are known to be affected by different kinds of molds and microorganisms. 700 bacteria of actinomycete, fungus use cellulose as a source of c...
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)...