КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ ДИФУЗІЇ У ПОХИЛИХ ПРОСТОРОВО-ПЕРІОДИЧНИХ ПОТЕНЦІАЛАХ
Нещодавно було показано, що в істотно нерівноважних системах коефіцієнт дифузії може вести себе немонотонно з температурою. Одним із прикладів таких систем з аномальною температурної залежністю є рух броунівських часток в просторово-періодичних структурах. Метою статті було дослідження зміни темпера...
| Main Authors: | , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
National Technical University Kharkiv Polytechnic Institute
2019-07-01
|
| Series: | Вісник Національного технічного університету "ХПÌ": Системний аналіз, управління та інформаційні технології |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://samit.khpi.edu.ua/article/view/172641 |
| Summary: | Нещодавно було показано, що в істотно нерівноважних системах коефіцієнт дифузії може вести себе немонотонно з температурою. Одним із прикладів таких систем з аномальною температурної залежністю є рух броунівських часток в просторово-періодичних структурах. Метою статті було дослідження зміни температурної залежності дифузії в недодемпфованих системах з низьким коефіцієнтом тертя. В роботі методами комп’ютерного моделювання вивчено зміна коефіцієнта дифузії частинок в широкому діапазоні температур в нахилених просторово-періодичних потенціалах для різних значень коефіцієнта тертя. Показано, що дифузія досягає максимуму при певній величині зовнішньої сили. Її значення залежить від величини коефіцієнта тертя. Показано, що на відміну від звичайної залежності Аррениуса, в разі нахиленого періодичного потенціалу, максимальний коефіцієнт дифузії зростає, а не зменшується з пониженням температури експоненціальним чином. Встановлено, що така залежність характерна для всіх недодемпфованих систем. Показано, що для просторово-періодичних структур існує обмежена ділянка сил, в якому спостерігається зростання коефіцієнта дифузії зі зменшенням температури. Це область так званої температурно-аномальної дифузії (ТАД). Визначено ширина і положення області ТАД в залежності від коефіцієнта тертя γ і параметрів системи. Показано, що зі зменшенням , ширина області ТАД зменшується пропорційно . При цьому коефіцієнт дифузії в області ТАД, навпаки зростає . Отримані дані про температурно-аномальної дифузії мають важливе значення для різних областей фізики і техніки та відкривають перспективи створення новітніх технологій управління процесами дифузії. |
|---|---|
| ISSN: | 2079-0023 2410-2857 |