Механизм возникновения высокой эффективности броуновского мотора с флуктуирующим потенциалом
В. М. Розенбаум
Институт химии поверхности НАН Украины, 03164 Киев, Украина
PACS: 05.40.-a, 05.60.Cd, 82.20.-w, 87.16.Nn
Abstract
Рассмотрена разновидность броуновского мотора (системы,
генерирующей однонаправленное движение броуновской частицы под воздействием
асимметричного флуктуирующего потенциала), когда потенциал состоит из
асимметричной периодической компоненты, претерпевающей случайные сдвиги на
полпериода L с некоторой частотой, и потенциала внешней силы F. Показано,
что высокая эффективность такого мотора (отношение полезной работы,
совершаемой против силы нагрузки F, к энергии, сообщаемой частице за счет
сдвигов потенциала) обусловлена высоким и узким барьером, а также пологим
потенциальным рельефом произвольной формы, повторяемым с энергетическим
сдвигом на обоих полупериодах L. Представлены простые аналитические
зависимости потока и эффективности от силы нагрузки в широком диапазоне
частот.