摩擦力小幅上升如何引发扩散系数的巨大增大
统计力学
2025-03-31 v2 介观与纳米尺度物理
软凝聚态物质
摘要
扩散系数通常随着摩擦力的增加而减小。我们分析了在典型系统中出现的相反行为：一个受无偏周期驱动、在对称周期势垒中作匀速运动的惯性布朗粒子。对于强耗散 regime 下的参数集，粒子的扩散可以被巨大放大：若摩擦力增加一倍，扩散系数可增长至最高可达五个数量级。这种现象背后的机制与周期轨道在势垒最大值附近的分岔，以及随着摩擦系数的增加而向相邻势垒最小位置对称位移有关。另一方面，在弱耗散 regime 中，扩散随摩擦力增大同样会发生，但这种效应是由运行轨道的分布非单调变化引起的，且扩散增幅远小于前者。
引用
@article{arxiv.2407.18592,
title = {Giant increase of diffusion by small rise of friction},
author = {I. G. Marchenko and I. I. Marchenko and V. Aksenova and J. Łuczka and J. Spiechowicz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.18592},
year = {2025}
}