Высокотемпературный диффузионный транспорт: переходные процессы в симметричных детерминистических дихотомных флуктуациях потенциальной энергии

Abstract

Using a high-temperature Brownian motor with unidirectional motion provided by symmetric deterministic dichotomic fluctuations of a potential energy as an example, it is shown that taking into account transition duration τ 0 between the dichotomic-process states with lifetimes + − 0 τ = τ >> τ has essential influence on the average velocity v of the motion, when 0 τ becomes greater than the characteristic diffusion time D τ of the particle on the period of potential energy. Analytical dependences of v on time parameters of the system have been obtained. Their comparison with harmonic time dependence of potential energy has been undertaken. = На примере высокотемпературных броуновских моторов, однонаправленное движение которых обусловлено симметричными детерминистическими дихотомными флуктуациями потенциальной энергии, показано, что учет длительности 0 τ перехода между состояниями дихотомного процесса с временем жизни + − 0 τ = τ >> τ существенно влияет на среднюю скорость движения v, когда 0 τ становится больше характерного времени диффузии частицы D τ на периоде потенциальной энергии. Получены аналитические зависимости v от временных параметров системы. Проводится их сопоставление с гармонической временной зависимостью потенциальной энергии.