Модельний пилкоподібний потенціал в теорії броунівських моторів
Анотація
Розроблено модель броунівського мотора з флуктуаціями потенціального профілю пилкоподібної форми, представлені параметризація цього профілю, властивості симетрії і якісний аналіз залежностей середньої швидкості мотора від параметрів моделі. Запропоновано модифікацію пилкоподібного профілю, який не належить до класу антисиметричних періодичних функцій і забезпечує направлений рух інерційних частинок при флуктуаціях знака потенціального профілю. Для цього випадку отримано аналітичний вираз для середньої швидкості мотора, з якого випливає її немонотонна залежність від параметра, що характеризує відхилення форми профілю від антисиметричного. Показано, що напрямок руху може обертатися зі зміною цього параметра.
Посилання
Reimann P. Brownian Motors: Noisy Transport far from Equilibrium // Phys. Rep. – 2002. – V. 361. – P. 57–265.
Hänggi P., Marchesoni F. Artificial Brownian motors: Controlling transport on the nanoscale // Rev. Mod. Phys. – 2009. – V. 81, No 1. – P. 387–442.
Bressloff P. C., Newby J. M. Stochastic models of intracellular transport. // Rev. Mod. Phys. – 2013. – V. 85, No 1. – P.135–196.
Magnasco M. O. Forsed thermal ratchets // Phys. Rev. Lett. –1993. – V. 71, No 10. – P. 1477-1481.
Sokolov M. Irreversible and reversible modes of operation of deterministic ratchets // Phys. Rev. E. – 2001. – V. 63. No 2. – P. 021107-1-4.
Rozenbaum V. M., Korochkova T. Ye., Chernova A. A., Dekhtyar M. L. Brownian motor with competing spatial and temporal asymmetry of potential energy // Phys. Rev. E. – 2011. – V. 83, No 5. – P. 051120-1-10.
Корочкова Т. Е., Шкода Н. Г., Чернова А. А., Розенбаум В. М. Точные аналитические решения в теории броуновских моторов и насосов // Поверхность, 2012, № 4(19), с. 19–35.
Корочкова Т. Е., Розенбаум В. М., Чуйко А. А. Дрейф броуновской частицы, обусловленный ориентационным структурированием адсорбата // Доповіді НАН України – 2004. – № 8. – С. 93–98.
Ghosh P. K., Hänggi P., Marchesoni F., Nori F., Schmid G. Brownian transport in corrugated channels with inertia // Phys. Rev. E. – 2012. – 86, 021112 ().
Rozenbaum V. M., Makhnovskii Yu. A., Shapochkina I. V., Sheu S.-Y., Yang D.-Y., Lin S. H. Inertial effects in adiabatically driven flashing ratchets // Phys. Rev. E. – 2014. – V. 89, No 1. – P. 052131-1-9.
Розенбаум В.М., Шапочкина И.В. Неадиабатические поправки к скорости броуновского мотора со сложным потенциальным рельефом // Письма в ЖЭТФ –2010. –Т. 92, № 2. − С. 124-129.
Parrondo J.M.R. Reversible ratchets as Brownian particles in an adiabatically changing periodic potential // Phys. Rev. E. – 1998. – V. 57, N. 6. – P. 7297–7300.
von Smoluchowski M. Über Brownsche Molecularbewegung unter Einwirkung äußerer Kräfte und deren Zusammenhang mit der verallgemeinerten Diffusionsgleichung// Ann. Phys. (Leipzig) 48, 1103-1112 (1915).
Розенбаум В. М. Высокотемпературные броуновские моторы: детерминистические и стохастические флуктуации периодического потенциала // Письма в ЖЭТФ – 2008. –Т. 88, № 5. − С. 391-395.
Doering C. R., Dontcheva L. A., Klosek M. M. Constructive role of noise: Fast fluctuation asymptotics of transport in stochastic ratchets // Chaos. – 1998. – V. 8, N. 3. – P. 643-649.
Elston T. C., Doering C. R. Numerical and analytical studies of nonequilibrium fluctuation-induced transport processes // J. Stat. Phys. – 1996. – V. 83, N. 6. – P. 359-383.
Rozenbaum V. M., Korochkova T. Ye., Yang D.-Y., Lin S. H., Tsong T. Y. Two approaches toward a high-efficiency flashing ratchet // Phys. Rev. E. – 2005. – V. 71, N. 4. – P. 041102-1-8.
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
