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逾越势垒:流体动力学记忆抵御粒子输运中的热涨落

化学物理 2026-04-13 v1 介观与纳米尺度物理 统计力学 计算物理 流体动力学

摘要

近来,囚禁粒子实验探测了布朗运动的瞬时速度,揭示在早期流体动力学历史力主导斯托克斯阻尼。在这些实验中,非均匀粒子运动由Basset-Boussinesq-Oseen(BBO)方程很好地描述,该方程在低雷诺数下捕捉了非定常Basset历史力。基于这些结果,早前我们表明,在低温下,BBO粒子可利用流体惯性克服势垒(一般建模为倾斜搓板势),而其朗之万对应体则不能。此处我们探究有限温度下BBO粒子的行为。引人注目的是,我们发现注入具有足够高势垒的凹凸势中的粒子输运在中等温度下可被完全淬灭,而在此温度窗口之上和之下则可能游走。该效应在朗之万和BBO动力学中均存在,尽管二者发生在截然不同的温度范围内。此外,即使在困难的中等温度区间,流体动力学记忆也通过维持粒子初始动量来缓解这些效应。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.14374,
  title  = {Surmounting potential barriers: hydrodynamic memory hedges against thermal fluctuations in particle transport},
  author = {Sean Seyler and Steve Pressé},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.14374},
  year   = {2026}
}

备注

6 pages, 3 figures