强受限下非弹性标记粒子的动力学
统计力学
2022-12-06 v1
摘要
研究了当系统被限制在间距小于两倍粒子直径的两块平行硬板之间时，浸没在由相同尺寸但不同质量的粒子组成的流体中的标记粒子的动力学。粒子之间的碰撞是非弹性的，而粒子与硬壁的碰撞在垂直于壁的方向上注入能量，从而可在长时间极限下达到稳态。标记粒子的速度分布满足一个类 Boltzmann-Lorentz 方程，该方程在假设其为具有两个不同温度（一个与平行于壁的运动相关，另一个与垂直于壁的方向相关）的空间均匀高斯分布下求解。发现当标记粒子质量从下方趋近于某一临界质量时，垂直于壁的温度发散，而平行温度保持有限。分子动力学模拟结果在临界质量以下的标记粒子质量处与理论预测非常吻合。对标记粒子速度分布函数的测量证实，若质量不接近临界质量，则其呈高斯分布，而在接近临界质量时偏离高斯性。在临界质量以上，速度分布函数远离高斯分布，其垂直于壁方向的边缘分布为双峰且方差远大于平行方向。
引用
@article{arxiv.2212.02180,
title = {Dynamics of an inelastic tagged particle under strong confinement},
author = {P. Maynar and M. I. García de Soria and J. Javier Brey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.02180},
year = {2022}
}