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布朗运动的黏性-黏弹性对应原理

软凝聚态物质 2020-06-05 v3 化学物理

摘要

受悬浮于牛顿黏性流体中或囚禁于谐势中的布朗粒子的均方位移与速度自相关函数的经典表达式启发,我们表明,对于所有时间尺度,质量为 mm、半径为 RR 的布朗微球悬浮于任意线性、各向同性黏弹性材料中的均方位移,等同于一个线性力学网络的蠕变柔量,该网络由该线性黏弹性材料与具有分布惯容 mR=m6πRm_R=\frac{m}{\text{6}\pi R} 的惯容器并联而成。该力学网络的构建引出了布朗运动黏性-黏弹性对应原理的阐述,其显著简化了悬浮于黏弹性材料中、在较长时间尺度惯性效应不可忽略的布朗粒子的均方位移与速度自相关函数的计算。本文通过引入惯容器概念所建立的黏性-黏弹性对应原理,等价于 Mason 与 Weitz(1995)所采用的黏性-黏弹性类比。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.05918,
  title  = {Viscous-Viscoelastic Correspondence Principle for Brownian Motion},
  author = {Nicos Makris},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.05918},
  year   = {2020}
}