非均匀惯性系统中的棘轮效应：II. 方波驱动情形

我们数值求解了粒子在对称周期势中、受到周期平均值为零的对称周期力驱动、且具有非均匀摩擦的欠阻尼Langevin运动方程。结果表明，在渐近大时间尺度上，粒子获得了稳态平均速度。这种净粒子速度或棘轮电流出现在一定的驱动力振幅$F_0$范围内，并在该范围内某个$F_0$值处达到峰值，该峰值位置取决于平均摩擦系数和介质温度。在这些大时间尺度上，位置色散随时间$t$线性增长，从而可以计算稳态扩散系数$D$，有趣的是，$D$也在相同的$F_0$附近表现出峰值行为。然而，棘轮电流在很大程度上是相干的。在中间时间尺度（连接小时间尺度色散$\sim t^2$行为与大时间尺度行为）上，系统在某些情况下会根据驱动频率在无色散和急剧增长的色散之间表现出周期性振荡。我们分析了这些不同色散区域对棘轮电流的贡献。