对称周期势场中粒子输运的数值模拟研究

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本文研究了布朗粒子在对称周期势场中的输运问题,首先对布朗马达的动力学描述,对称周期势场中的布朗马达模型以及布朗粒子在对称周期势场中粒子输运的数值模拟方法进行了详细的介绍。其次,详细研究了噪声强度,势垒高度以及周期驱动对输运问题的影响。  我们在该周期势场中分别引入了高斯白噪声,一个对称的外界周期驱动和一个独立于时间变量的外界偏置力。几率流的特性是研究粒子在周期势场中输运问题时的一个重要特征。本文对它与周期势场各个参数之间的关系进行详细具体的讨论。详细研究结果如下:  首先,当噪声强度为零时,在较小的偏置力F<0.17,粒子几率流趋于零;当噪声强度D=0.001时,即使在较小的偏置力F<0.17的作用下,粒子几率流不为零并出现了绝对负迁移率现象;而噪声强度D=0.01时和D=0.1,在较小的偏置力范围内,绝对负迁移率现象消失。这表明高斯白噪声的强度能够导致并决定粒子的输运。其次,研究得到高斯白噪声既能诱导粒子的绝对负迁移行为,出现反常输运,又能使粒子的反常输运变为正常,充分证实了噪声在随机系统中作用的多样性。  其次,在噪声强度D=0.005时,势垒高度势垒高度由V0=1.0增加至V0=1.2后,噪声诱导绝对负迁移率的反常现象消失了,有反常输运变成了正常输运,说明势垒高度能消除绝对负迁移率现象。当周期驱动振幅增加至a=5.1,噪声强度D=0.001时,在较小的偏置力F<0.08作用下,出现了绝对负迁移率现象。但当噪声强度D=0.005时,周期驱动的增加使得绝对负迁移率现象消失了,这说明周期驱动也能消除绝对负迁移率的反常输运现象。
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