范德波尔与瑞利振子中的Jarzynski等式
统计力学
2015-05-28 v3
摘要
我们研究了范德波尔（van der Pol）和瑞利（Rayleigh）振子中的Jarzynski等式（JE），这两类振子是典型的确定性非哈密顿模型，但由于它们不具有微观可逆性，因此并不被期望严格满足JE。我们的模拟计算了持续时间为τ的斜坡外力对功W的贡献，结果表明，除了τ ∼ T（其中T表示极限环中弛豫振荡的周期）的情况外，JE在相当宽的τ范围内近似成立，包括τ → 0和τ → ∞的极限。功分布函数（WDF）在强阻尼参数下呈现非高斯的U形结构。我们利用极限环振荡的一个简单表达式，半定量地阐明了模拟所得R (= -k_B T ln<e^{-βW}>)对τ的依赖关系，其中括号<·>表示对WDF的平均。在自激振子中得到的结果与JE在Nosé-Hoover振子中成立的事实形成对比，后者同样属于确定性非哈密顿模型。
引用
@article{arxiv.1104.4756,
title = {The Jarzynski equality in van der Pol and Rayleigh oscillators},
author = {Hideo Hasegawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:1104.4756},
year = {2015}
}
备注
20 pages, 13 figures; the final version accepted in Phys. Rev. E