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非平衡态扩散中的范畴转变:从非高斯到布朗扩散

统计力学 2025-01-24 v1 介观与纳米尺度物理 软凝聚态物质

摘要

单粒子追踪等实验技术的近期进展,使我们能够分析无平衡性质及其趋近平衡的过程。已有实例表明,限定时间尺度下的过程与其平衡对应物在显著不同。本文我们分析类似的无平衡态趋近问题。我们考虑由布朗粒子在空间周期势垒中受外部时变周期力驱动构成的典型无平衡系统模型,关注其扩散过程并监测其随时间的演化。在所选参数 regime 下,衡量粒子位移分布高斯性的超峰度随时间呈现非单调演化:首先为负(亚高斯形式),随后变为正(超高斯形式),最后趋于零(中高斯形式)。尽管后者表明在长时间极限下扩散为布朗扩散,但仍为非高斯。我们还发现粒子位移分布的非高斯性与有限时间尺度下出现的瞬态异常扩散行为之间存在相关性。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.13875,
  title  = {Approach to nonequilibrium: from anomalous to Brownian diffusion via non-Gaussianity},
  author = {I. G. Marchenko and I. I. Marchenko and J. Łuczka and J. Spiechowicz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.13875},
  year   = {2025}
}

备注

in press in Chaos