Ornstein-Uhlenbeck噪聲驅(qū)動的布朗粒子在一維周期勢中的擴散
發(fā)布時間:2021-07-11 14:40
本文研究了在內(nèi)部白噪聲和外部OU噪聲驅(qū)動下,布朗粒子在傾斜周期勢中的擴散行為;在內(nèi)部OU噪聲驅(qū)動下,布朗粒子在周期勢與傾斜周期勢中的擴散行為;并探討了結(jié)果的物理機制。第一部分,我們通過數(shù)值模擬研究了外部OU噪聲驅(qū)動下的布朗粒子在傾斜周期勢中的擴散。數(shù)值模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)在較大偏置力下,擴散系數(shù)隨外部噪聲關(guān)聯(lián)時間的變化為非單調(diào)函數(shù)。歸因于較大的偏置力加速了粒子從勢阱底部到勢壘的傳輸,勢壘頂部粒子數(shù)較多,而簡諧近似下的勢壘區(qū)域坐標、速度的二階矩都是關(guān)聯(lián)時間的非單調(diào)函數(shù)。偏置力不存在或較小時,這種非單單調(diào)性退化為單調(diào)減函數(shù),這是因為粒子攀升到勢壘頂部比較困難,二階矩隨關(guān)聯(lián)時間的上升不能補償勢阱粒子的逃逸率隨關(guān)聯(lián)時間的下降。布朗粒子的擴散系數(shù)是阻尼系數(shù)的負冪次函數(shù),外部OU噪聲和偏置力會增加冪律的絕對值。我們提出一種新的物理機制來解釋在中到大阻尼區(qū)域,偏置力使得擴散系數(shù)增強。偏置力使源勢阱中的粒子移動到了勢能較高、局域簡諧頻率較低的位置,從而態(tài)密度較高,熵增加,可等效于無偏置力系統(tǒng)有一個高于環(huán)境溫度的有效溫度。當偏置力接近但小于臨界值時,發(fā)現(xiàn)了擴散的一些新穎行為。環(huán)境溫度較小而不存在外部噪聲時,擴散...
【文章來源】:華北電力大學河北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
噪聲功率譜函數(shù)
擴散系數(shù)是關(guān)于噪聲強度的函數(shù)
外部OU噪聲的關(guān)聯(lián)時間與擴散系數(shù)之間的依賴性
本文編號:3278292
【文章來源】:華北電力大學河北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
噪聲功率譜函數(shù)
擴散系數(shù)是關(guān)于噪聲強度的函數(shù)
外部OU噪聲的關(guān)聯(lián)時間與擴散系數(shù)之間的依賴性
本文編號:3278292
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