周期勢中的相干輸運和巨擴散現(xiàn)象.pdf

1、隨機動力學系統(tǒng)以各種各樣的形式出現(xiàn)在自然科學的許多領域。近年來，對隨機動力學系統(tǒng)的研究成為理論界和實驗界的焦點。本文通過數(shù)值模擬法研究了過阻尼一維周期勢中的隨機共振現(xiàn)象以及一維傾斜周期勢中布朗粒子的欠阻尼運動。論文包括三個方面的工作。 第一，采用功率譜估計法，研究了僅受到周期性外部力作用的過阻尼一維周期勢中高斯白噪聲驅(qū)動的隨機共振現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn)，小噪聲域內(nèi)，功率譜圖中的功率譜峰值很敏感的受到高斯白噪聲強度的影響。在取適當噪聲強度

2、時，功率譜峰值會有一個最大值。這證明了在高斯白噪聲驅(qū)動下，在僅受到周期性外部力作用的過阻尼一維周期勢中，隨機共振確實存在。 第二，研究了欠阻尼一維傾斜周期勢中的相干輸運現(xiàn)象。 (1)研究了均勻阻尼系數(shù)對系統(tǒng)定向輸運相干性的影響。相同粒子定向輸運的平均速度和擴散系數(shù)都隨著阻尼系數(shù)增大而減少,并且擴散系數(shù)減小得更快,這直接導致了平均速度和擴散系數(shù)的比值,也就是Péclet 值( 值)隨之增大,從而使得系統(tǒng)獲得了更高的相干性。

3、 (2)研究了具有周期性質(zhì)的系統(tǒng)阻尼對系統(tǒng)定向輸運相干性的影響。當周期阻尼與周期勢存在適當相移時，周期阻尼使粒子更容易跨越勢壘，并在粒子跨越勢壘之后，一定程度上減弱了粒子的擴散。因此在這種情況下，系統(tǒng)定向輸運相干性大大提高了。 (3)研究了周期調(diào)制噪聲對系統(tǒng)定向輸運相干性的影響。結果發(fā)現(xiàn)，當系統(tǒng)受到周期調(diào)制噪聲驅(qū)動時，完全對稱的周期勢和調(diào)制噪聲之間適當?shù)南嘁?，對系統(tǒng)產(chǎn)生了一種不對稱驅(qū)動力，這種不對稱驅(qū)動力破壞了原系統(tǒng)中