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倾斜周期势场中巨扩散的普适性

统计力学 2025-06-17 v2

摘要

巨扩散是指在外力作用下,处于周期势场中的布朗粒子的扩散系数被外力显著增强的现象,这是一种非平庸的非平衡现象。我们提出了一个简单的巨扩散随机模型,该模型基于带有飞行时间的有偏连续时间随机游走(CTRW)。通过引入代表遍历动力学的飞行时间,我们利用更新理论推导了扩散系数,并证明了其在各种周期势场下(特别是在低温区域)的普适峰值行为。巨扩散的普适性体现在:对于任何倾斜周期势场,扩散系数都会出现一个峰值,并且在低温区域扩散程度得到极大增强。带有飞行时间的有偏 CTRW 模型被应用于三种倾斜周期势场下的扩散。此外,本文还给出了在倾斜锯齿势场下的扩散中,最大扩散系数的温度依赖性以及达到最大值所需的外力。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.12761,
  title  = {Universality of giant diffusion in tilted periodic potentials},
  author = {Kento Iida and Andreas Dechant and Takuma Akimoto},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.12761},
  year   = {2025}
}

备注

12 pages, 7 figures