A work fluctuation theorem for a Brownian particle in a non confining potentia
使用Feynman-Kac公式，非限制势中布朗粒子的功涨落定理，例如，有限深势阱。该定理产生了一个不等式，它给出了改变势随时间变化所需的平均功的下限。与适用于限制势的Jarzynski等式相比，出现了一个额外的术语，描述了与永无止境的扩散膨胀有关的能量形式。
2021-01-10 cond-mat.stat-mech
Escape rate of an active Brownian particle in a rough potential
我们讨论了逃逸问题，同时考虑了粒子的活动性和势的粗糙度。利用有效平衡方法和Zwanzig方法，导出了布朗粒子在两种粗糙势中逃逸率的解析表达式。我们发现，活动增强逃逸率，但振荡扰动和随机振幅阻碍逃逸。
2022-08-15 cond-mat.stat-mech
Quantum Brownian motion in ratchet potentials: duality relation and its consequences
利用对偶关系研究了棘轮势中的量子布朗运动。这种关系将存在耗散的倾斜棘轮势中的长期动力学与驱动耗散紧束缚模型中的长期动力学联系起来。应用到量子棘轮产生一个简单的表达式的棘轮电流在紧束缚系统的跃迁速率。
2005-11-18 cond-mat.stat-mech
Transport properties of Brownian particles confined to a narrow channel by a periodic potential
研究了均匀外力作用下二维势场中布朗粒子的输运问题。电势在一个方向上是周期性的，并将粒子限制在另一个方向上具有变化横截面的狭窄通道中。我们应用标准的长波渐近分析在窄的维度，并表明，领先的顺序项是等价的，以前从直接扩展的Fick-Jacobs近似。我们还表明，约束势对布朗粒子的输运有类似的影响，由固体通道引起的。最后，我们比较了解析结果与布朗动力学模拟的情况下，一个正弦变化的抛物势的横截面的宽度。我们得到了很好的协议的边缘概率分布，平均速度的布朗粒子和渐近色散系数，在很宽的范围内的Peclet数。
2009-05-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Retainability of canonical distributions for a Brownian particle controlled by a time-dependent harmonic potential
分别在过阻尼和欠阻尼情况下，研究了含时调和势控制下布朗粒子正则分布的保持性。由于时间尺度的不同，过阻尼和欠阻尼的Langevin方程（以及相应的Fokker-Planck方程）对保持正则分布的协议产生了不同的限制。详细分析了两种特殊情况：一种是布朗粒子受含时调和势控制，并嵌入恒温介质中;另一种是布朗粒子受含时调和势控制，并嵌入温度与势刚度一起调谐的介质中，以保持布朗粒子的有效温度恒定.我们发现，在前一种情况下，正则分布通常在过阻尼和欠阻尼的情况下都是不稳定的。然而，正则分布仅适用于后一种情况下的过阻尼情况。我们还调查了一般的含时势超越谐波形式，发现正则分布的可保持性敏感地依赖于特定形式的电位。
2015-11-06 cond-mat.stat-mech
A note on an absorption problem for a Brownian particle moving in a harmonic potential
本文分析了布朗粒子在半直线上运动时，受到一个与其位移成正比的回复力和一个在原点处的吸收边界。当初始位移较大时，被吸收时间的中心矩趋于有限常数，在最可能的吸收时间评估时的位置矩也是如此。这些量是显式导出的。
2021-04-07 cond-mat.stat-mech
Two-temperature Brownian dynamics of a particle in a confining potential
我们考虑一个粒子在两个正交方向上的不同温度下，在布朗力作用下，进入一个封闭势中的二维运动。精确的解决方案，获得了一个不对称的谐波潜在的过阻尼和欠阻尼制度，而微扰方法用于更一般的潜力。由此产生的非平衡定态的特征在于具有非零正交径向平均电流，对应于粒子围绕中心的全局旋转。旋转是由于两个对称性破缺：两个不同的温度和限制非对称势的主轴和温度轴之间的失配。我们证实我们的预测进行布朗动力学模拟。最后，我们建议在激光冷却的原子系统上观察这种效应。
2018-02-13 cond-mat.stat-mech
Extreme fluctuations of active Brownian motion
在主动布朗运动中，内部推进机制与平移和旋转热噪声以及其他内部波动相互作用以产生定向运动。我们推导出它的极端波动的分布，并确定其普遍性质，使用大偏差理论。慢和快的内部动力学的限制引起相应的速率函数的扭结状和抛物线的行为，分别。对于偶极Janus粒子在二维和三维相互作用的领域，我们预测一种新的对称性类似，但不同的，一个相关的熵产生。因此，对这些极端波动的测量可以用来推断潜在的（通常是隐藏的）状态网络的性质。
2016-05-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Spatial shape of avalanches in the Brownian force model
我们研究了布朗力模型（BFM），一个可解模型的雪崩统计的接口，在一般的离散设置。BFM描述了在独立的布朗力景观中由抛物阱驱动的弹性耦合粒子的过阻尼运动。雪崩被定义为粒子响应于阱位置（即施加的力）的任意单调变化的集体跳跃。我们推导出这些跳跃的联合概率分布的精确公式。从它，我们得到的联合密度的局部雪崩尺寸的准静态极限附近的脱钉阈值的平稳驱动。鞍点分析预测的雪崩的空间形状的限制，大的纵横比的连续版本的模型。然后，我们研究这个鞍点周围的波动，并获得领先的平均形状，平均形状和形状不对称的波动，有限的纵横比的校正。最后，我们的结果面临的数值模拟。
2015-04-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Brownian diode: Molecular motor based on a semi-permeable Brownian particle with internal potential drop
考虑了一个具有内部推进机制的等温布朗电动机模型。发动机是一种布朗粒子，它对周围的理想气体分子是半透明的。通过粒子的分子通道由类似于跃迁速率理论中的势控制，即特征在于由势垒分离的具有有限能量差的两个定态。内部电势降维持了通过粒子的分子通量的二极管样不对称性，这导致粒子的稳定漂移。
2013-02-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Generalized Einstein Relation for Brownian Motion in Tilted Periodic Potential
研究了倾斜势场中布朗运动的广义Einstein关系。将布朗运动扩散常数的精确形式与广义爱因斯坦关系进行了比较。在布朗运动呈现阶梯运动的参数范围内，广义爱因斯坦关系是一个很好的近似。
2006-10-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Breaking the symmetry of a Brownian motor with symmetric potentials
布朗粒子的定向输运需要一个具有非对称性和非平衡噪声的系统。在这里，我们调查的数值替代方式来满足这些要求的两个状态的布朗电机，实现与布朗粒子之间交替两个相移，对称的潜力。我们发现，除了以前已知的时空不对称性的基础上不平等的潜在之间的转移率，潜在的深度，摩擦，或平衡温度的两个潜在的不平等也产生所需的不对称性。我们还表明，热噪声和噪声的转移的随机性的影响取决于不对称性的诱导方式。
2011-02-02 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Exact analytical solution of the collapse of self-gravitating Brownian particles and bacterial populations at zero temperature
我们提供了一个精确的解析解的崩溃动力学的自引力布朗粒子和细菌种群在零温度。这些系统由Smoluchowski-Poisson系统或Keller-Segel模型描述，其中忽略了扩散项。因此，动态是纯粹确定性的。一个冷的系统经历了一个引力坍缩导致有限时间奇点：中心密度增加，并在有限时间t_col内变为无穷大。一个狄拉克峰出现、增长并最终在有限时间t_end内捕获所有质量，而不包括狄拉克峰的中心密度逐渐减小。在塌缩时刻附近，塌缩前后的演化具有自相似性。有趣的是，如果一个人开始从一个抛物线的密度分布，一个得到一个精确的解析解，描述了整个崩溃的动力学，从初始时间到结束，并占非自相似的修正，被忽略在以前的工作。我们的结果可能应用于不同领域，包括天体物理学、趋化性、胶体和纳米科学。
2011-07-25 cond-mat.stat-mech q-bio.QM
Persistence of a Brownian particle in a Time Dependent Potential
我们研究了布朗粒子在调和势中的持续存在概率，调和势在很长一段时间内衰减到零-导致布朗粒子的无界运动。我们考虑两个功能形式的衰减的限制，指数和代数衰减。分析计算和数值模拟表明，对于指数弛豫情形，布朗粒子的短时和长时动力学与弛豫参数无关。相反，对于禁闭的代数衰变，长时间的动力学由衰变的指数决定。最后，利用布朗粒子位置的二次关联函数，我们构造了这种情形下布朗步行者的持续存在概率。
2012-04-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Comment on 'Semiclassical Klein-Kramers and Smoluchowski equations for the Brownian motion of a particle in an external potential'
本文讨论了Coffey等人最近导出的半经典Smoluchowski方程的有效范围。分析是基于作者以前导出的量子Smoluchowski方程。还得到了布朗运动的爱因斯坦定律的量子推广。
2015-05-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Applicability of Effective Pair Potentials for Active Brownian Particles
我们已经进行了一个案例研究，调查了最近提出的方案，以获得活性布朗粒子的有效对势[Farage等人，E 91，042310（2015）]。将该方案应用于Lennard-Jones势，将主动布朗粒子的数值模拟与被动布朗粒子通过有效对势相互作用的模拟进行了比较。分析的静态对相关性，我们的研究结果表明，我们获得定量，甚至定性，协议的活动参数（速度和取向相关时间）的范围有限。此外，我们发现一个质的不同行为的维里压力，即使是小的推进速度。结合这些研究结果，我们得出结论，超越线性响应活性粒子表现出真正的非平衡特性，不能单独通过有效的对相互作用捕获。
2016-08-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Escape rate of an active Brownian particle over a potential barrier
研究了空间立方势场中具有非线性摩擦函数的活动布朗粒子的动力学。对于强阻尼但有限阻尼，粒子在空间势垒上的逃逸率与噪声强度呈非单调关系。我们将这种行为与这样一个事实联系起来，即活性粒子从极限环而不是从固定点逃逸，并且一定量的噪声可以稳定粒子在这个极限环上的逗留。
2012-03-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quasi-deterministic transport of Brownian particles in an oscillating periodic potential
本文考虑振幅随时间振荡的周期势场中的过阻尼布朗动力学。我们分析的运输，这表明有效的扩散增强的振荡，并推导出扩散系数的近似表达式。此外，我们分析的振荡电位上的运输的效果，如果另外施加一个恒定的力。我们表明存在的同步制度，在该制度下的确定性动力学是在共振与潜在的振荡引起运输具有极低的色散。我们区分了慢振荡驱动和快振荡驱动，并给出了平均速度和有效扩散的解析表达式。
2010-05-11 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Deterministic dynamics of overactive Brownian particle in 2D and 3D potential wells
该研究探究二维、三维势阱中超活跃布朗粒子的哈密顿确定性动力学，给出旋转对称运动积分，对比不同维度与对称性势阱的动力学特征，揭示其对轨道的影响，并给出球对称高斯势的散射截面与自推进速度的关系。
2023-12-14 cond-mat.stat-mech nlin.CD
