受限几何中有限尺寸粒子的扩散

考虑有限尺寸硬核相互作用粒子在二维或三维受限区域中的扩散，当受限尺寸变得与粒子尺寸相当时。结果得到一个单粒子概率密度函数的非线性扩散方程，其整体集体扩散取决于排除体积和狭窄受限。通过包含这两种效应，该方程能够在严重受限（例如，单列扩散）和非受限扩散之间进行插值。给出了有效非线性扩散方程和随机粒子系统的数值解，并进行了比较。作为一个应用，考虑了棘轮势下的扩散情况，并研究了排除体积和受限效应对输运性质的影响。