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迁移驱动聚集增长的广义模型——渐近分布、幂律与表观分形

统计力学 2012-02-14 v2

摘要

将交换驱动单体聚集的速率方程(其中分离与附着过程分别考虑,交换速率按幂律 nα\sim{n}^\alpha 依赖于团簇尺寸 nn)约化为福克-普朗克方程。对于无偏聚集情形,求得了该方程的精确解,且与其他模型的渐近结论一致。从精确解中发现了向威布尔/正态/指数分布、进而向幂律分布的渐近过渡。发现中间渐近尺寸分布是指数 α\alpha 的函数,从正态分布(α=0\alpha=0)经威布尔分布(0<α<10<\alpha<1)变化到指数分布(α=1\alpha=1),这为联系这些基本统计分布提供了新的体系。基于未作约化至福克-普朗克方程时所用简化的原始速率方程,对无偏聚集模型进行了模拟。精确解得到确认,并通过分析累积分布函数和平均团簇尺寸确定了威布尔分布(0<α<10<\alpha<1 时)的形状参数和尺度参数,这些参数极具意义,因为它们可在实验中测量,并允许识别聚集动力学的细节(如 α\alpha)。在实际意义上,对聚集团簇分布的\emph{演化序列}进行标度分析,能比分析\emph{孤立}分布给出可靠得多的参数估计。假定实验中观察到的一些表观幂律和分形规律,甚至可能正是这种简单迁移驱动聚集动力学的表现。

关键词

引用

@article{arxiv.1104.5381,
  title  = {Generalized Model of Migration-Driven Aggregate Growth - Asymptotic Distributions, Power Laws and Apparent Fractality},
  author = {Yu. G. Gordienko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1104.5381},
  year   = {2012}
}

备注

11 pages, 7 figures