Высокотемпературные броуновские моторы: детерминистические и стохастические флуктуации периодического потенциала
В. М. Розенбаум
Институт химии поверхности им. А.А. Чуйко НАН Украины, 03164 Киев, Украина
PACS: 05.40.-a, 05.60.Cd, 82.20.-w, 87.16.Nn
Abstract
Проанализировано высокотемпературное однонаправленное движение
броуновской частицы с зависящей от времени потенциальной энергией,
описываемой пространственно асимметричной периодической функцией. Общее
выражение, полученное для средней скорости ν такого движения,
конкретизируется для дихотомных детерминистических и стохастических
марковских процессов. Для обоих процессов имеет место одинаковое линейное
возрастание ν при малых частотах флуктуаций γ потенциальной
энергии и наличие максимумов при γ порядка обратного времени
диффузии на периоде потенциала. При больших γ поведение ν
различается: для детерминистического и
для
стохастического процессов. Показано, что при достаточно больших амплитудах
флуктуаций потенциальной энергии (относительно ее среднего значения)
направление движения мотора зависит от относительных времен жизни каждого из
состояний дихотомного процесса.