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黏性颗粒单排扩散的标度律

统计力学 2026-02-23 v2 软凝聚态物质

摘要

单排扩散是指在粒子无法相互越过的狭窄通道中的布朗运动。在此类过程中,标记粒子的扩散在短时间尺度下通常是正常的,而在长时间尺度下会变为亚扩散。对于硬球粒子间相互作用,示踪粒子的时间依赖均方位移已得到充分理解。本文中,我们发展了针对黏性颗粒的标度理论。该理论提供了时间依赖扩散行为的完整描述,其标度函数取决于黏性相互作用的有效强度。由黏性相互作用引起的粒子聚集在短时间尺度下减慢了扩散,而在长时间尺度下增强了亚扩散。无论标记粒子如何被注入系统,这种增强效应均可在测量中被量化。孔结构与粒子黏性的综合效应应能加快分子穿过窄孔的易位过程。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.06800,
  title  = {Scaling laws for single-file diffusion of adhesive particles},
  author = {Sören Schweers and Alexander P. Antonov and Artem Ryabov and Philipp Maass},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.06800},
  year   = {2026}
}

备注

6 pages, 2 figures plus 4 pages, 3 figures in SM