Stages of steady diffusion growth of a gas bubble in strongly supersaturated gas-liquid solution
研究了气泡生长过程中溶解气体分子从周围过饱和溶液向气泡表面扩散通量的变化规律。揭示了流量稳定的条件。从下面的气泡半径的限制被认为是。它的实现保证了波动对气泡生长的影响很小,且这一过程是不可逆的。在扩散通量稳定的条件下,划分出气泡生长的三个阶段。在考虑气泡中的Laplace力的情况下,得到了气泡尺寸变化的时间间隔和气泡尺寸变化的时间间隔,并解析地描述了当完全忽略气泡中的Laplace力时,气泡生长的第三阶段趋向于自相似区的趋势。
2009-04-02 cond-mat.stat-mech
Dissipative Heat Decomposition in Stochastic Energetics: Implication of the Instantaneous Diffusion Coefficient in Nonequilibrium Steady States
利用非平衡稳态中的瞬时扩散系数,给出了耗散热的分解表达式。耗散热可以用三个扩散系数表示:瞬时、平衡和漂移。分解表达式的实验应用允许我们评估的散热率从单轨迹数据。我们还数值证明了这种方法。
2014-11-19 cond-mat.stat-mech q-bio.QM
Generally covariant state-dependent diffusion
SO(n)旋转下Wiener增量的统计不变性提供了状态相关布朗运动的规范变换的概念。我们表明,非规范不变系统的随机动力学是不明确的定义。即使在没有外力的情况下,它们通常也不会松弛到平衡稳态。在坐标协方差和规范不变性的假设下,我们导出了一个具有状态相关扩散矩阵和环境力为零的二阶朗之万方程。它不同于以前的建议,但仍然需要爱因斯坦关系,麦克斯韦条件稳定状态的速度,和均分定理。过阻尼极限导致状态空间中的随机微分方程不能被解释为纯微分(伊藤,Stratonovich或其他)。与后者的解释不一致,相应的福克-普朗克方程承认一个平衡的稳定状态,与其他理论的状态相关的扩散进行了详细的比较。我们提出这作为一个理论的扩散在不同温度的热浴。除了平衡,一个重要的实验特征是非均匀稳定的空间分布。
2012-12-03 cond-mat.stat-mech
A theory for diffusion-controlled reactions within nonequilibrium steady states
本文研究非平衡稳态下的扩散控制反应,利用过渡路径理论推广了反应性概率通量与反应速率的关系,并通过随机热力学和离子配对模型验证了该理论。
2025-05-29 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Critical properties of the reaction - diffusion model 2A -> 3A, 2A ->0
利用非厄米密度矩阵重整化群研究了一维反应扩散模型2A -> 3A,2A -> 0的稳态相图.在没有单粒子扩散的情况下,模型简化为对接触过程,该过程具有定向渗流(DP)普适类中的相变和无穷多个吸收稳态。当加入单粒子扩散时,吸收稳态的数目减少到两个,模型不再显示DP临界行为。数值计算指数$θ=ν_{\|}/ν_{\perp}$和$β/ν_{\perp}$。$β/ν_{\perp}$的值接近宇称守恒普适类的值,尽管没有局部守恒律。
2000-09-25 cond-mat.stat-mech
Substrate concentration dependence of the diffusion-controlled steady-state rate constant
扩散控制反应的Smoluchowski方法一般化到相互作用的基质颗粒,包括渗透压和非理想颗粒的流体动力学相互作用在Smoluchoswki方程内的局部密度近似。通过求解吸收边界条件下的严格线性化方程,给出了小浓度下扩散限制稳态速率常数的有效第二维里系数B_2 ~* 的解析表达式。与不包括HI的布朗动力学模拟的比较显示,对于硬球和基底之间的排斥Yukawa类相互作用,高达B_2* rho_0 < 0.4的体数密度的极好的一致性。我们的研究提供了一种替代方法,通过测量低密度扩散控制反应中的稳态速率常数,通过实验确定相互作用大分子的第二维里系数。
2004-12-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A new family of exactly solvable disordered reaction-diffusion systems
利用矩阵乘积方法研究了一类具有周期边界条件的无序反应扩散系统的定态解.引入了一个新的广义二次代数及其矩阵表示.详细研究了这一完全可解系统族的两个成员的稳态。
2013-08-29 cond-mat.stat-mech
Decay to the nonequilibrium steady state of the thermal diffusion in a tilted periodic potential
研究了在倾斜周期势作用下热扩散向非平衡稳态的渐近衰减现象。通过研究低温情况下的Fokker-Planck(FP)方程,在空间周期性边界条件(PBC)下,揭示了衰变率的参数依赖性。我们将WKB方法应用于相应的薛定谔方程。虽然非厄米FP算子的本征值一般是复数的,但在小倾斜的情况下,本征值的虚部几乎为零。然后用PBC法求解薛定谔方程。在量子隧穿的背景下,通过一个三阱有效周期势的衰变率进行了分析。在大倾斜情况下,FP算子本征值的虚部是决定性的。将复值WKB方法应用于具有吸收边界条件的薛定谔方程,发现衰减速率是饱和的,并且只与温度、势周期和粘性常数有关.中间倾斜的情况下,也进行了探讨。在较大的倾斜范围内,解析结果与数值结果吻合较好。
2006-01-20 cond-mat.stat-mech
Irreversibility and Entropy Production in Transport Phenomena II -- Statistical-mechanical Theory on Steady States including Thermal Disturbance and Energy Supply
本文在推广Kubo的密度矩阵微扰格式和Zubarev的非平衡统计算符格式的基础上,讨论了非线性输运现象的一些一般性问题。这两种公式都以紧凑的形式推广到无限阶的外力,并通过直接变换阐明了它们之间的关系。
2011-11-09 cond-mat.stat-mech
Diffusion in a potential landscape with stochastic resetting
研究了布朗粒子在随机重置机制下在任意势场中扩散的稳态。我们表明,有不同类别的非平衡稳态取决于潜在的性质。在稳定的势能景观中,系统达到一个定义明确的定态,而在不稳定的景观中,定态的存在性受到限制。我们还研究了传播子在随机重置机制下向稳态的过渡性质。最后,我们做了数值模拟来验证我们的分析结果。
2014-08-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Shape-Dependent Thermodynamics and Non-Local Hydrodynamics in a Non-Gibbsian Steady-State of a Drift-Diffusion System
形状相关的热力学和非局部流体动力学被认为是发生在耗散稳态的驱动扩散系统。数值模拟证实了这些预测。与幂律相关性不同,这些现象不能用“临界”假设来解释。相反,它们要求系统的有效哈密顿量包含非常长的势能,使得不变概率测度形式上是“非吉布斯的”。
1998-01-25 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph physics.flu-dyn
Relationship between event counting statistics and waiting time statistics in the steady state
针对非更新过程中等待时间间隔统计与事件计数统计关系不明的问题,本文给出二者的显式关系式,其可涵盖更新过程,并经多个非更新案例验证准确。
2023-11-01 cond-mat.stat-mech
Statistical mechanics of a nonequilibrium steady-state classical particle system driven by a constant external force
当系综平均漂移速度不随时间变化时,一个经典粒子系统与一个由外力驱动的恒温器耦合达到稳态。这类系统的统计力学仅仅是根据等概率和遍历性原理导出的,而不涉及平衡态统计力学或局部平衡态假设的任何结论。动量空间分布由随机游动参数决定,位置空间分布由等概率和遍历原理决定。推导了能量、熵、自由能和压强的表达式,建立了外力、漂移速度和温度之间的关系。此外,向其平衡的松弛被发现是一个指数衰减过程遵守最小熵产生定理。
2020-05-21 cond-mat.stat-mech
Rules for transition rates in nonequilibrium steady states
正如正则系综中的跃迁速率必须遵守细致平衡原则一样,受驱动稳态中的跃迁速率也存在约束。我推导出这些限制,最大信息熵的推断,并将其应用到驱动扩散和剪切晶格流体的稳定状态。由此产生的合奏可以潜在地解释非平衡相行为,并为稳定的剪切,引起应力介导的长程相互作用。
2004-02-20 cond-mat.stat-mech
Diffusion with Partial Resetting
受自然界中许多例子的启发,随机过程的随机重置在过去十年中得到了广泛的研究。特别地,考虑了随机粒子运动的各种模型,其中在复位时粒子返回到其初始位置。在这里,我们推广了带有重置的扩散模型,以考虑粒子仅返回其到原点距离的一小部分的情况,例如,一半。我们发现,这个模型总是达到一个稳态分布,可以写为一个独立的,但不相同的,拉普拉斯随机变量的无限总和。结果发现,在完全复位极限下得到的已知拉普拉斯形式的稳态跃迁,在接近无复位极限时得到的高斯形式的稳态跃迁。一个类似的过渡显示漂移扩散的稳态也可以表示为一个无限的独立随机变量之和。最后,我们扩展我们的分析,以捕捉漂移扩散的时间演化与部分重置,提供一个自下而上的概率建设,产生一个封闭的形式解决方案,这个过程中的时间依赖性分布的傅立叶-拉普拉斯空间。讨论了部分复位扩散的可能扩展和应用。
2022-09-22 cond-mat.stat-mech
Phase Diagrams of the YK Surface-Reaction Model on 2D lattices with Exchange Diffusion
Instituto de Fı́sica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul(南里奥格兰德联邦大学物理研究所)
本研究通过稳态蒙特卡洛模拟,探讨了二维晶格上YK表面反应模型在不同解离率和交换扩散率下的相图特性。
2025-11-24 cond-mat.stat-mech
Localization Delocalization Transition in Diffusion with Adaptive Resetting
Tel Aviv University(特拉维夫大学)
本文针对重置率依赖位置的自适应扩散,确定了λ=-2为临界阈值,发现平方反比重置对应平衡态对数势,存在温度依赖幂律尾部的离域转变,明确了空间依赖型重置的定域条件。
2026-08-28 cond-mat.stat-mech
The number statistics and optimal history of non-equilibrium steady states of mortal diffusing particles
假设一个位于$x=0$的点状稳定源将粒子注入一条半无限长的直线。粒子扩散并死亡。在很长一段时间内,一个非平衡的稳定状态开始出现,我们假设它涉及许多粒子。如果粒子是非相互作用的,它们的总数$N$在稳定状态下是泊松分布的,平均$\bar{N}$是从确定性反应扩散方程预测的。在这里,我们确定最有可能的密度历史,这个驱动系统的条件下观察一个给定的$N$。我们还考虑了两个典型的例子\emph{interacting}扩散粒子:(一)一个家庭的致命的扩散晶格气体与恒定的扩散率(如所示的简单的对称排斥过程与致命粒子),和(ii)随机游走,可以湮灭对。在这两个例子中,我们计算$N$的(非泊松)平稳分布的方差。
2015-03-27 cond-mat.stat-mech
Diffusion with doubly stochastic resetting
本文研究重置速率随时间波动并独立弛豫的双重随机重置扩散,给出精确稳态解并识别三类空间区域,阐明瞬时速率、平均速率与弛豫时间对非平衡稳态的共同决定作用。
2025-09-29 cond-mat.stat-mech
Approach to a non-equilibrium steady state
本文考虑一维气体在恒定均匀外场作用下的加速问题。从磁场中吸收的能量通过弹性碰撞转移到散射障碍物中。遇到气体障碍物时,气体粒子获得固定的动能。在玻尔兹曼动力学理论的范围内研究所产生的固定状态的方法。结果表明,长时间的行为是由叠加在对流扩散的流体动力学模式。扩散系数的分析计算的任何值的字段显示在中间的场强最小。检验了适当推广的Green-Kubo公式在非平衡定态下的适用性。
2006-01-04 cond-mat.stat-mech
Probability currents as principal characteristics in the statistical mechanics of non-equilibrium steady states
非平衡稳态(NESS)的一个关键特征是存在非平凡概率流。我们提出了一个一般分类的NESS中,这些电流发挥了核心的区别作用。作为一个推论,我们指定的动态转换率,离开一个给定的NESS不变的变换。的形式主义是最透明的连续时间主方程框架内,因为它允许一个一般的图形理论表示的NESS。我们讨论了熵产生这些转换的后果,提出了几个简单的例子,并探讨了一些概括,离散时间和连续变量。
2007-01-31 cond-mat.stat-mech
Dynamical fluctuations for periodically driven diffusions
Institute of Theoretical Physics, K. U. Leuven(荷鲁汶大学理论物理研究所)
该研究将非平衡稳态统计中的traffic概念拓展至周期力驱动的过阻尼扩散系统,分析占据数与流的涨落泛函,探讨其与非平衡热力学势、变分原理及勒让德变换的关联。
2010-03-17 cond-mat.stat-mech
One-dimensional steady transport by molecular dynamics simulation: Non-Boltzmann position distribution and non-Arrhenius dynamical behavior
非平衡稳态可以由静态外力驱动的非零但稳定的通量来表征。在较弱的外力作用下,由于漂移运动的微弱性和淹没在强烈的热扩散中,漂移速度很难测量。本文利用分子动力学模拟中的一种精确方法,确定了一维周期势场中受弱外力驱动的粒子的漂移速度。由计算得到的漂移速度可知,粒子的迁移率和扩散服从爱因斯坦关系,而它们与温度的关系偏离了阿克里乌斯定律。提出了一种微观跳跃机制来解释非Arrhenius行为。此外,发现在非平衡稳态下,势阱中粒子的位置分布偏离玻尔兹曼方程。非玻尔兹曼行为可能归因于恒温器,其引入了与粒子的漂移方向相反的有效“粘性”阻力。
2014-08-27 cond-mat.stat-mech
Determination of Interaction Potentials in Freeway Traffic from Steady-State Statistics
车辆相互作用的多粒子模拟在定性再现所观察到的交通模式方面已经相当成功。然而,假设的相互作用无法测量,因为与物理和化学系统中的相互作用相比,人类的相互作用很难量化。我们表明,可以取得进展,通过推广的方法,从平衡统计物理学,我们从随机矩阵理论。它允许人们通过车辆的净距离s的分布来确定相互作用势。假设幂律的相互作用,我们发现,司机的行为可以近似为一个向前定向1/s的潜在的拥挤的交通,而在自由交通的相互作用的特点是由一个指数约为4。这与交通模拟和远程信息处理系统的评估有关。
2004-02-09 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium steady-state Kubo formula: equality of transport coefficients
我们解决的问题是否输运系数从一个单一的封闭系统设置,即,标准平衡Green-Kubo公式与从弱驱动非平衡稳态计算获得的公式相同。首先,我们推导出一个非平衡Kubo的稳态扩散常数表示为一个时间积分的电流或保守的密度非平衡关联函数的表达式。该表达式比平衡Green-Kubo公式有一定的优点,但不清楚它是否给出相同的扩散常数值。然后,我们严格表明,如果酉动力学是扩散的非平衡公式确实给出了完全相同的输运系数。预测了有限尺寸修正的形式。通过对几种相互作用多体模型中扩散常数的显式计算,验证了理论结果。
2019-01-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Optimal Control for Steady Circulation of a Diffusion Process via Spectral Decomposition of Fokker-Planck Equation
Institute of Science Tokyo(东京科学大学);Department of Systems and Control Engineering, Institute of Science Tokyo(东京科学大学系统与控制工程系);Research Center for Autonomous Systems Materialogy, Institute of Science Tokyo(东京科学大学自主系统材料学研究中心)
本文提出通过福克-平面方程的谱分解进行维度约简,设计最优控制问题以实现非平衡稳态的所需循环并加速收敛到稳态分布。
2026-03-25 cond-mat.stat-mech cs.SY eess.SY
Steady diffusion in a drift field: a comparison of large deviation techniques and multiple-scale analysis
具有内部未观测状态的粒子在力场中扩散,通常会显示出有效的对流扩散。漂移速度与在内部状态上平均的迁移率或有效迁移率成比例,而有效扩散具有两项。一个是平衡型的,并满足爱因斯坦关系的有效流动性,而另一个是二次施加的力。在这篇文章中,我们提出了两种新的方法来获得这些结果,一方面使用大偏差技术,另一方面通过多尺度分析,并比较两者。我们考虑两个系统的离散内部状态和连续内部状态。我们表明,辅助方程的多尺度分析也可以在二阶微扰理论中的大偏差理论的生成函数(离散内部状态)或生成功能(连续内部状态)。我们讨论,测量的两个组件的有效扩散给出了一种方法来确定动力学速率从只有第一和第二时刻的位移在稳态。
2017-10-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.QM
Ring-shaped luminescence pattern in biased quantum wells studied as a steady state reaction front
在一定条件下,半导体量子阱结构中的聚焦激光激发可导致电荷分离和圆形反应前沿,其可见为环形光致发光图案。控制系统的扩散反应方程在这里进行了研究,目的是详细了解的稳定状态。定性的不对称的两个载体的来源被发现会导致不寻常的效果,显着影响的稳态配置。解析表达式推导出的载流子分布和界面位置的一些情况下。这些进行了比较,从模拟的扩散反应方程的稳态信息。
2005-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
The steady state of the boundary-driven multiparticle asymmetric diffusion model
本文研究边界驱动多粒子非对称扩散模型的稳态,通过Jackson q-积分迭代乘积构造平稳测度,并揭示与矩阵乘积拟设相似的抵消机制,首次给出占据概率。
2024-02-09 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Diffusion limited aggregation as a Markovian process. Part I: bond-sticking conditions
采用马尔可夫矩阵方法求解了具有窄宽度N的圆柱形晶格扩散限制聚集(DLA)问题。这个矩阵包含了在每一个生长步骤中锋面从一种构型移动到另一种构型的概率,通过求解拉普拉斯方程并使用适当的归一化来精确计算。该方法适用于一系列的近似,其中只包括有限数量的行附近的前面。然后,矩阵被用来找到的权重的稳定状态增长的配置和接近这个稳定状态阶段的速度。前者然后被用来找到平均向上增长的概率,平均稳态密度和分形维数的总,这是外推到1.64附近的值。
2000-02-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Steady advection-diffusion around finite absorbers in two-dimensional potential flows
我们进行了详尽的研究,最简单的,非平凡的对流扩散问题-一个有限的吸收器的任意截面在一个稳定的二维势流的集中流体。这个经典问题在流动熔体凝固理论中得到了广泛的研究,它也出现在对流扩散限制聚集理论中。在这两种情况下,基本对象是一个圆盘的通量,通过保角映射从更复杂的形状获得。我们构造的第一个精确的数值解使用一种有效的新方法,其中涉及映射到磁盘的内部,并使用极坐标系中的谱方法。我们的方法还结合了精确渐近和自适应网格处理边界层。从一个著名的积分方程在流线坐标,我们还得到了新的,高阶渐近展开的高,低Péclet数($\Pe$)。值得注意的是,即使对于像$10^{-3}$这样的低$\Pe$,“高”$\Pe$扩展仍然是准确的。这两个展开式在$\Pe = 0.1$附近重叠得很好,允许构造一个解析连接公式,该公式对于所有$\Pe$和圆盘上的角度都是一致准确的,最大相对误差为1.75%。我们还得到了一个解析公式的努塞尔数($\Nu$)作为一个函数的Péclet数的最大相对误差为0.53%的所有可能的几何形状。由于我们的有限板问题可以共形映射到其他几何形状,二维对流扩散的一般问题,过去的任意有限吸收体的势流可以被认为是有效地解决。
2005-04-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Diffusion-Limited Reaction in One Dimension: Paired and Unpaired Nucleation
我们考虑在一个空间维度的扩散粒子的动力学与湮灭碰撞和成核(创建粒子)具有恒定的概率每单位时间和长度。考虑了单个粒子成核和成对成核的情况。一种新的分析方法允许精确计算的稳态密度和它的时间演化的三个参数描述的微观动力学:成核速率,成核对的初始分离和扩散的颗粒。对于在足够小的初始分离的成对成核,成核速率与稳态密度的平方成比例。对于非成对成核,和成对成核在足够大的初始分离,成核速率是成正比的稳态密度的立方。
2001-05-18 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Multiple-particle diffusion processes from the viewpoint of Dunkl operators: relaxation to the steady state
本文定义了两类随机相互作用粒子系统:相互作用布朗运动和Bessel过程,它们是Dyson的布朗运动模型和Wishart和Laguerre过程的特征值过程的推广,其中随机矩阵理论中的参数$β$取实正数.在这些系统中,几个粒子作为单独的布朗运动和贝塞尔过程演化,同时通过对数势相互排斥。这些系统也是Dunkl过程的特殊情况,Dunkl过程是一个由Dunkl算子定义的多变量随机过程的大家族。本文研究了相互作用的布朗运动和Bessel过程在适当的标度和冻结($β\to\infty$)机制下的定态分布,证明了这些过程的标度定态分布在有限时间内收敛于随机矩阵的$β$-Hermite和$β$-Laguerre系综的特征值分布。它还表明,在这些过程中的缩放的最终位置的粒子是固定在零点的厄米和Laguerre多项式的冻结极限。这些结果是在本文中证明的两个更一般的结果的基础上得到的。首先是Dunkl过程一般在有限时间内收敛到一个缩放的稳态分布,只取决于所考虑的Dunkl过程的类型。第二个是,在冻结极限,他们缩放的最终位置是固定的一组点称为峰值集,这是一组点,最大限度地提高他们的稳态分布。
2014-06-06 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Integrable non-equilibrium steady state density operators for boundary driven XXZ spin chains: observables and full counting statistics
我们将回顾一些已知的精确解的开放量子海森堡$XXZ$自旋链耦合到一对浴[物理。107,137201(2011).]。动力学模型的Lindblad主方程。我们还回顾了如何计算一些相关的物理观测值,并提供自旋流的统计假设自旋链是弱耦合到浴[物理评论快报。112,067201(2014).]。
2015-01-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el nlin.SI
Local accumulation time for diffusion in cells with gap junction coupling
在本文中,我们分析了在一对细胞间隙连接耦合的细胞内扩散的弛豫到稳态。缝隙连接普遍存在于大多数动物器官和组织中,为细胞之间的电和化学通讯提供直接扩散途径。大多数间隙连接的分析模型集中在稳态扩散通量和相关的有效扩散率。在这里,我们调查的松弛到稳定状态的所谓的本地积累时间。后者通常用于估计在形态发生期间形成蛋白质浓度梯度的时间。其基本思想是将稳态浓度的分数偏差视为局部累积时间的累积分布。局部累积时间的有用特征之一是它考虑了不同空间区域可以以不同速率弛豫的事实。我们考虑静态和动态间隙连接模型。前者将间隙连接视为具有有效磁导率$μ$的电阻性通道,而后者将间隙连接表示为在打开和关闭状态之间随机切换的随机门。通过在拉普拉斯空间中求解扩散方程,然后取小- $s$极限来计算局部累积时间。我们表明,积累时间是一个单调增加的函数的空间位置,跳跃不连续的间隙连接。这种不连续性在静态结的极限$μ\rightarrow \infty$和随机门控结的极限$β\rightarrow 0$中消失,其中$β$是门关闭的速率。最后,我们的结果被推广到最近邻间隙结耦合的线性阵列的情况。
2022-01-05 cond-mat.stat-mech q-bio.QM
Steady-State Statistics of Classical Nonlinear Dynamical Systems from Noisy Intermediate-Scale Quantum Devices
本文探索用NISQ量子计算机经QPE和VQE求解FPE零模,以获取经典非线性动力系统的稳态PDF,并在一维Ornstein-Uhlenbeck问题上验证其与经典结果吻合。
2024-09-09 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Full-counting statistics of information content and heat quantity in the steady state and the optimum capacity
考虑二分量子导体,分析了子系统中热量的涨落以及与子系统约化密度矩阵相关的自信息。利用多轮廓Keldysh技术,在子系统局部热量的约束下,计算Rényi熵或信息生成函数,由此导出条件自信息的概率分布.我们提出了一个等式,该等式将信息传输的最佳容量与0阶Rényi熵联系起来,0阶Rényi熵是整数分割成不同部分的数量。我们应用我们的形式主义的两端量子点。指出在定常状态下,约化密度矩阵与子系统的局部热量算符可以交换。
2019-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantifying the Heat Dissipation from a Molecular Motor's Transport Properties in Nonequilibrium Steady States
理论分析,映射到单循环马尔可夫过程的分子马达的单分子时间轨迹,使我们能够评估从电机耗散的热量,并阐明其依赖于平均速度和扩散率。与处于平衡状态的被动布朗粒子不同,分子马达的速度和扩散常数是相互关联的。特别是,我们的研究清楚地表明,随着产热的扩散率的增加是活性颗粒的自然结果,这让人想起最近的实验前提,即放热酶的扩散是由其自身催化周转释放的热量增强的。与自由扩散的放热酶相比,动力学仅限于一维轨道的驱动蛋白-1在将构象波动转化为局部定向运动方面非常有效,从而显示出显著更高的扩散率及其周转率的增强。将分子发动机和自由扩散酶放在同等的地位,我们的研究为理解放热酶的热增强自扩散提供了热力学基础。
2016-12-28 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.BM