Porto 系统的 Langevin 方法

M. Porto (Phys. Rev. E 63 (2001) 030102) 提出一种由库仑相互作用粒子组成的系统，这些粒子形成一条直线和一个旋转子，作为分子马达。其牛顿方程包含阻尼，用于旋转子坐标 x 上的轨道，旋转角 theta 具有预定时间依赖性，表明旋转子产生单向运动。本文针对相同系统，推广处理以考虑非零温度，通过引入随机力并通过两个耦合 Langevin 方程处理 x 与 theta。报告数值结果，其中包含对冲击事件的均匀随机分布和对作用于两个变量的高斯随机力分布。对于特定参数值，确认旋转子在轨道上的单向运动，但机制不一定与 Porto 的方法相同。在施加反向作用的均匀势场 U(x)=const.x 后，单向运动仍然存在。随后，旋转子以热随机力从浴中获取势能。