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具有分形关联陷阱的随机游走:拉伸指数与幂律存活动力学

统计力学 2016-11-23 v1 概率论

摘要

我们考虑一个具有恒定跳跃速率 ww 的随机游走在分形维数为 dd、谱维数为 ds2d_s\le 2 的主晶格上的存活概率 f(t)f(t),其中陷阱在空间上关联。陷阱形成一个分形维数为 da<dd_a<d 的子晶格,并由吸收速率 waw_a 表征,该速率可以是有限的(非完美陷阱)或无限的(完美陷阱)。初始坐标随机选择在陷阱处或距陷阱固定距离内。对于弱吸收陷阱(waww_a\ll w),我们发现 f(t)f(t) 在弛豫初始阶段可以很好地用拉伸指数函数近似,其拉伸指数为 α=1(dda)/dw\alpha=1-(d-d_a)/d_w,其中 dwd_w 是主晶格的随机游走维数。在此初始阶段结束时,会出现一个向幂律动力学 f(t)tαf(t)\sim t^{-\alpha} 的转变,其指数 α\alpha 与拉伸指数区域的相同。对于强吸收 wa>ww_a>w,包括完美陷阱的极限 waw_a\to \infty,拉伸指数区域不存在,并且 f(t)f(t) 的衰减在短暂的瞬态之后,始终遵循上述幂律。

关键词

引用

@article{arxiv.1610.04801,
  title  = {Random walks with fractally correlated traps: Stretched exponential and power law survival kinetics},
  author = {Dan Plyukhin and Alex V. Plyukhin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1610.04801},
  year   = {2016}
}

备注

To appear in Phys. Rev. E, 13 pages, 10 figures