Logo BSU

Пожалуйста, используйте этот идентификатор, чтобы цитировать или ссылаться на этот документ: https://elib.bsu.by/handle/123456789/336868
Заглавие документа: Reversal of the motion direction of a Brownian ratchet induced by the curvature reversal of the ratchet potential
Другое заглавие: Обращение направления движения броуновского рэтчета, наведенное обращением кривизны рэтчет-потенциала / В. М. Розенбаум, А. Г. Рудаковский, И. В. Шапочкина
Авторы: Rozenbaum, V. M.
Rudakouski, A. G.
Shapochkina, I. V.
Тема: ЭБ БГУ::ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТОЧНЫЕ НАУКИ::Физика
Дата публикации: 2025
Издатель: Минск : БГУ
Библиографическое описание источника: Журнал Белорусского государственного университета. Физика = Journal of the Belarusian Sate University. Physics. – 2025. – № 2. – С. 85-95
Аннотация: Brownian motion of a particle in a stationary potential profile of universal symmetry is considered, the drift of which occurs due to dichotomous fluctuations of that profile with the coordinate dependence of the fluctuations described by either symmetric or antisymmetric periodic functions. Unlike existing models of ratchet systems, the asymmetry of the system under consideration is introduced by means of fluctuations due to a shift in the positions of their symmetry axes or symmetry centers relative to the stationary profile. In the high-temperature approximation, analytical relations are obtained for the frequency dependence of the ratchet average velocity, which implies the existence of the ratchet effect when two spatial harmonics of the fluctuating potential are taken into account. The temperature dependences of the average velocity have been calculated in the adiabatic mode of the motion. It is shown that the reversal of the curvature of the stationary component of the potential profile under spatially symmetric fluctuations can lead to a reversal of the motion direction. The dependences of the average velocity on the fluctuation frequency, the shift of the symmetry axes of the stationary and fluctuating components of the potential energy, as well as on the ratio of the amplitudes of these components to the thermal energy have been analysed. Optimal motion modes of the ratchet system under consideration have been revealed.
Аннотация (на другом языке): Исследуется броуновское движение частицы в стационарном потенциальном профиле универсальной симметрии, дрейф которой происходит вследствие дихотомных флуктуаций этого профиля. Координатная зависимость дихотомных флуктуаций описывается симметричной или антисимметричной периодическими функциями. В отличие от существующих моделей рэтчет-систем асимметрия рассматриваемой системы вносится флуктуациями за счет сдвига положений осей или центров их симметрии относительно стационарного профиля. В высокотемпературном приближении получены аналитические соотношения для частотной зависимости средней скорости рэтчета, из которых следует наличие рэтчет-эффекта при учете двух пространственных гармоник флуктуационного потенциала. Температурные зависимости средней скорости рассчитаны в адиабатическом режиме движения. Показано, что обращение кривизны стационарной составляющей потенциального профиля при пространственно симметричных флуктуациях может приводить к обращению направления движения. Проанализированы зависимости средней скорости от частоты флуктуаций, сдвига осей симметрии стационарного и флуктуирующего вкладов в потенциальную энергию, а также от отношений амплитуд этих вкладов к тепловой энергии. Выявлены оптимальные режимы движения рассматриваемой рэтчет-системы.
URI документа: https://elib.bsu.by/handle/123456789/336868
ISSN: 2520-2243
Финансовая поддержка: The work was partially carried out within the framework of the state scientific research programme of the Republic of Belarus «Photonics and electronics for innovation» (assignment 1.17.1 «Modelling and creation of photonic and optoelectronic nanostructures based on graphene-like materials for controlling optical radiation»). = Работа частично выполнена в рамках государственной программы научных исследований Республики Беларусь «Фотоника и электроника для инноваций» (задание 1.17.1 «Моделирование и создание фотонных и оптоэлектронных наноструктур на основе графеноподобных материалов для управления оптическим излучением»).
Лицензия: info:eu-repo/semantics/openAccess
Располагается в коллекциях:2025, №2

Полный текст документа:
Файл Описание РазмерФормат 
85-95.pdf743,18 kBAdobe PDFОткрыть
Показать полное описание документа Статистика Google Scholar



Все документы в Электронной библиотеке защищены авторским правом, все права сохранены.