含时摩擦系数和扩散调控布朗粒子的异常输运
2021-12-02由曌婷罗玉辉杨凤藻
云南民族大学学报(自然科学版) 2021年6期
由曌婷,罗玉辉,2,杨凤藻
(1.昆明理工大学 理学院,云南 昆明 650500;2.昭通学院 物理与信息工程学院,云南 昭通 657000)
近年来,远离平衡态的异常输运现象[1-2]激起了很多学者的兴趣,得到了广泛的关注.该现象中的棘轮效应[3-4]和负迁移现象[5-7]被广泛研究.棘轮效应,其特征是在没有外部扰动的情况下,平均的有向运动已经是非零的,并且在整个正、负的静力范围内不改变其方向.在过去的几十年里,这一输运现象已经被研究在各种系统中[8-10].此外,负迁移现象是一种看似矛盾的运动,其粒子的运动方向与一个小的外力方向相反,这与热力学第二定律相违背,热力学第二定律[7,11]指出:当系统处在热力学平衡时,负迁移发生是不可能发生的.然而,当一个时间周期力驱动一个系统,使得系统远离平衡,负迁移现象的发生成为可能.这一现象已经在实验验证[12]和理论预测[13-14]被研究.
近二十年来,棘轮效应和负迁移等异常现象被广泛研究[7,15-17].可以注意到,在以往的大多研究中把摩擦系数假设为是一个常数.然而,众所周知,在真实系统中,摩擦研究起来是非常复杂的,理论[18-20]和实验[21]的研究都证明了摩擦系数不是一个常数,而是随某些参数而变化的,例如它会随着位置、速度[22]、温度[23]、时间[24]而发生变化.近来,大量的研究[25-26]证明了含时的摩擦在布朗粒子的运动中起着极其重要的作用.那么,含时摩擦系数是如何影响惯性布朗粒子的输运呢?推测,它将显著地影响粒子的输运行……
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