带内部能源仓库的布朗运动粒子定向运动

讨论了布朗运动粒子模型，这些粒子能够从环境中获取能源，储存于内部仓库中，然后将内部能源转化为运动动能。在第 2 节中概述的一般动力学被用于研究非波动 ratchet 势中的确定性和随机粒子运动。首先，我们通过计算机仿真讨论了 ratchet 系统的吸引子结构。根据能源供应情况，发现要么对应于局部振荡的周期性束缚吸引子，要么对应于 ratchet 势中定向运动的单/双非束缚吸引子。考虑一群粒子，我们显示在确定性情况下可发生两个方向的电流，但这取决于能源供应是否处于超临界水平。在随机影响的情况下，我们发现只有一个方向的电流。进一步研究了电流反转如何取决于随机力的强度和势的非对称性。我们发现存在噪声强度的临界值，用于电流的启动，以及电流达到最大值时的最优值。最终，将本模型的动力学与其他先前提出的 ratchet 模型进行了比较。