有色噪声驱动的布朗粒子的热泳

微观粒子的布朗运动由与周围流体分子的碰撞驱动。与这些碰撞相关的噪声不是白噪声，而是有色噪声，例如由于流体动力学记忆的存在。噪声的特征时间尺度通常与粒子因摩擦而损失动能的时间（惯性时间尺度）同量级。我们从理论上证明，在温度梯度存在下，这两个特征时间尺度之间的相互作用可以对粒子的长期行为产生可测量的影响。使用均匀化理论，我们分析了描述该系统的随机微分方程的无穷小生成元，在两个特征时间趋于零的极限下；从这个生成元，我们推导出热泳输运系数，我们发现该系数的大小和符号都可以变化，正如实验中所观察到的。此外，通过研究长期稳态粒子分布，我们表明粒子可以积累到较冷区域（正热泳）或较暖区域（负热泳），这取决于它们的物理参数，特别是它们的迁移率对温度的依赖性。