Kinetics of self-induced aggregation in Brownian particles
我们研究了一个相互作用的随机游走模型，提出了一个简单的机制，出现在一组个人的合作。每一个人，由一个布朗粒子代表，经历了一个相互作用所产生的局部不平衡的空间分布的其他个人。这种相互作用的结果在一个非线性的速度驱动粒子的轨迹在最近的更拥挤的区域的方向;不同的聚集中心之间的竞争产生非平凡的动力学制度。我们的模拟表明，足够低的随机性，系统的演变通过聚结行为的特点是随着时间的幂律增长的粒子簇。此外，还验证了随机集结过程一般理论的典型标度性质。
2007-03-16 cond-mat.stat-mech
Correlations in multithermostat Brownian systems with Lorentz force
研究了布朗粒子在外加磁场作用下受洛伦兹力的运动。粒子的每个空间自由度都与不同的恒温器耦合。我们发现，磁场的结果在不同的速度分量之间的相关性在定态。积分速度自相关矩阵，我们得到的扩散矩阵，进入福克-普朗克方程的概率密度。扩散矩阵的特征向量不与温度轴对齐。因此，布朗粒子执行空间相关扩散。我们进一步表明，在各向同性的约束势的存在下，一个不寻常的，磁通自由的稳定状态出现，其特征在于由一个非玻尔兹曼密度分布，它可以通过扭转磁场旋转。我们的系统的非平凡的稳态性质的结果从洛伦兹力诱导的空间自由度的耦合，不再存在于对应于一个单一的温度系统的平衡。
2020-09-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Velocity and force autocorrelations in Brownian dynamics with a Lorentz force
University of Augsburg（奥格斯堡大学）；Leibniz-Institute for Polymer Research（莱布尼茨聚合物研究所）
推导了外磁场中布朗粒子速度与力自相关张量的一般关系，并在过阻尼极限下简化，发现速度自相关张量的自扩散部分与力自相关张量的反对称部分耦合，耦合强度由回旋频率与热化率之比决定。
2026-07-03 cond-mat.stat-mech
Reduced description method in the kinetic theory of Brownian motion with active fluctuations
我们发展了一种微观方法的动力学理论的多粒子系统的耗散和潜在的相互作用存在的积极波动。该方法是基于推广的Bogolyubov-Peletminsky减少描述方法适用于许多活性粒子的系统。它示出的微观方法开发允许构建的二维和三维系统的活性粒子在存在非线性摩擦（耗散相互作用）和外部随机场与活性波动的动力学理论。在粒子间存在弱相互作用（势和耗散）和低强度活性涨落的情况下，得到了这些系统的动力学方程。我们证明了特定的情况下，推导出的动力学方程的解决方案，在文献中已知的结果相匹配。它示出的显示器的头-尾不对称性和自我推进，即使在线性摩擦的情况下，是一个后果的局部性质的积极波动。
2016-12-11 cond-mat.stat-mech
Perspective on "Active Brownian Particles Moving in a Random Lorentz Gas"
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
研究比较了活性粒子与布朗粒子在随机障碍物中的运动行为，发现活性粒子在特定条件下表现出更快的稳态达到和更低的有效扩散率。
2026-03-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nondiffusive Fluxes in Brownian System with Lorentz Force
Fokker-Planck方程提供了在溶剂中进行随机运动的粒子的完整统计描述。在存在由外部磁场引起的洛伦兹力的情况下，福克-普朗克方程获得了一个张量系数，它反映了粒子运动的各向异性。然而，这个张量不能被解释为扩散张量;存在反对称项，它产生垂直于密度梯度的通量。在这里，我们表明，对于一个不均匀的磁场这些非扩散通量有有限的发散，因此影响系统的密度演化。只有在均匀磁场或精心选择的初始条件与磁场具有相同对称性的特殊情况下，这些通量才能在密度演化中被忽略。
2019-08-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stochastic resetting of active Brownian particles with Lorentz force
被动扩散粒子系统在外磁场中的平衡性质不受洛伦兹力的影响。相反，活性布朗粒子表现出稳态现象，这取决于所施加的磁场的强度和极性。然而，洛伦兹力的有趣效应只有在系统中保持不平衡的密度梯度时才能观察到。为此，我们使用随机重置的方法在两个维度上的活性布朗粒子重置它们的线$x=0$在$y$方向上以恒定的速率和周期性。在随机重置下，主动系统进入非平凡的定态，其特征在于不均匀的密度分布、极化和垂直于密度梯度的体积通量。我们表明，而对于一个均匀的磁场的主动系统的稳定状态的属性可以从它的被动对应，新的功能出现在一个不均匀的磁场的情况下，没有对应的被动系统。特别地，存在一个依赖于活性的阈值率，使得对于较小的重置率，活性粒子的密度分布变得非单调。我们还研究了平均首次通过时间的$x$轴，并发现一个令人惊讶的结果：它需要更多的时间从任何给定的点到达目标的情况下，当磁场增加远离轴。使用布朗动力学模拟的理论预测进行验证。
2020-10-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On Brownian motion in ideal gas and related principles
本文讨论了粒子与理想气体原子相互作用的布朗运动，它是动力学中的一个关键问题，它位于洛仑兹气体或玻尔兹曼动力学概念的形式结构等“死”系统与动力学特性（如“布朗粒子”的扩散性和迁移率）具有无标度（1/f）波动的纯气体等实际“活”系统之间的边界。
2008-06-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Transport and bistable kinetics of a Brownian particle in a nonequilibrium environment
提出了一个系统库模型，其中关联库由外部有色随机力调制，研究了过阻尼布朗粒子在周期势场中的输运。然后，我们推导出的平均速度，流动性和扩散率的解析表达式。研究了过阻尼区的双稳态动力学和从亚稳态的逃逸率。通过数值模拟，我们证明了我们的解析逃逸率与数值结果是一致的。
2008-10-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nucleation pathway and kinetics of phase-separating active Brownian particles
纯粹排斥但自推进的布朗粒子的悬浮液可能会经历相分离，这种现象非常类似于具有吸引力的被动粒子的相分离。在这里，我们采用计算机模拟研究成核动力学和微观途径积极的布朗磁盘时，淬火从均匀悬浮液的推进速度超越双结点在两个维度。我们发现相同的定性行为的成核率作为密度的函数作为被动悬浮液进行液-气分离，这表明一个有效的自由能的情况下，也延伸到相分离的动力学。我们研究的过渡更详细地通过一个committor分析，并发现，过渡态最好的描述由集群的大小和径向极化的粒子在集群中的组合。
2016-02-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anomalous Diffusion in View of Einstein's 1905 Theory of Brownian Motion
为了建立反常扩散的广义动力学理论，重新讨论了爱因斯坦的布朗运动理论。结果表明，如果放松解析性和位移分布的二阶矩的存在性的假设，分数阶导数自然出现在扩散方程。这是第一个演示的物理起源的分数阶导数，在显着的对比，通常的唯象介绍它。此外，爱因斯坦的方法推广到非线性动力学理论推导出多孔介质型方程的护送分布的适当使用。
2004-11-25 cond-mat.stat-mech
Emergence of Nonwhite Noise in Langevin Dynamics with Magnetic Lorentz Force
研究了受磁洛伦兹力驱动的带电布朗粒子的朗之万动力学的低质量极限。在低质量的限制，速度变量放松迅速粗粒化的位置变量产生有效的动力学。在没有洛伦兹力的情况下，低质量极限等效于高摩擦极限。这两种情况下共享相同的朗之万方程，该方程是通过将原始朗之万方程中的质量设置为零而获得的。在存在洛伦兹力的情况下，这种等效性就失效了。低质量极限原来是奇异的。处于低质量极限的系统不同于零质量系统。低质量极限也不同于大摩擦极限。推导了低质量极限下的有效运动方程。由此产生的随机微分方程涉及一个非白噪声的相关矩阵具有反对称分量。我们通过研究布朗粒子的热耗散来证明非白噪声的重要性。
2017-10-12 cond-mat.stat-mech
Hamiltonian and Brownian systems with long-range interactions: V. Stochastic kinetic equations and theory of fluctuations
我们发展了一个具有弱长程相互作用的布朗系统的涨落理论。对于这些系统，存在一个临界点，将均匀相与非均匀相分离。从描述密度涨落场演化的随机Smoluchowski方程出发，确定了空间均匀平衡分布周围密度涨落的关联函数的表达式。在稳定的制度，我们发现，时间的关联函数的密度波动的傅立叶分量的指数迅速衰减的速率相同的一个表征阻尼的扰动所管辖的平均场Smoluchowski方程（无噪声）。另一方面，傅立叶空间中的空间关联函数的幅度在临界点$T=T_{c}$处（或在不稳定性阈值$k=k_{m}$处）发散，这意味着平均场近似在接近临界点处破裂，并且从均匀相到非均匀相的相变发生得更快。相比之下，速度波动的相关性在临界点（或在不稳定性阈值）保持有限。我们给出明确的例子，布朗平均场（BMF）模型和布朗粒子通过引力势和吸引力汤川势相互作用。我们还介绍了一个随机模型的细菌种群的趋化性推广的平均场凯勒-西格尔模型，考虑到波动。
2008-10-03 cond-mat.stat-mech
Kinetic theory of motility induced phase separation for active Brownian particles
本研究针对活性布朗粒子碰撞特性，构建类Boltzmann–Enskog动理学理论，通过均匀态线性稳定性分析，揭示了标记粒子有效速度降低引发密度不稳定性的机制，为运动诱导相分离提供动理学解释。
2024-04-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Slow Kinetics of Brownian Maxima
本文研究一维布朗轨线的极值统计。我们定义的最大值为最大的位置，以日期和比较两个粒子进行独立的布朗运动的最大值。我们关注两个极大值在时间t之前保持有序的概率P（t），并找到指数β =1/4的代数衰减P ~ t^（-β）。当两个粒子具有扩散常数D1和D2时，指数取决于迁移率，beta=（1/pi）arctan[sqrt（D2/D1）]。我们还使用数值模拟来研究一维中多个粒子的最大值和更高维度中粒子的最大扩展。
2014-05-03 cond-mat.stat-mech math.PR
Kinetics of Hexagonal Cylinders to Face-centered Cubic Spheres Transition of Triblock Copolymer in Selective Solvent: Brownian Dynamics Simulation
用布朗动力学方法模拟了ABA三嵌段共聚物在A嵌段选择性溶剂中从六方填充圆柱（HEX）相转变为面心立方（FCC）相的动力学过程。通过瞬时改变系统的温度或Lennard-Jones势阱的深度来获得动力学。详细的分析表明，这种转变是通过涟漪机制发生的。模拟结果表明，当体系温度从0.8升至0.5时，有序-有序转变（OOT）是一个形核和生长过程。通过傅里叶变换得到的结构因子随时间的变化表明，HEX相和FCC相的峰强度可以很好地用Avrami方程拟合。
2010-04-09 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Escape Dynamics in an Anisotropically Driven Brownian Magneto-System
布朗粒子越过势垒的热激活逃逸在克拉默斯理论中是很好理解的。当受到外部磁场时，洛伦兹力通过重新调整扩散系数来减慢逃逸动力学，而不影响对势垒高度的指数依赖性。本文研究了带电布朗粒子在外加磁场的洛伦兹力作用下从二维截断谐振势中逃逸的动力学。通过使粒子受到沿不同空间方向具有不同强度的噪声的各向异性驱动。我们表明，逃逸时间可以在很大程度上调谐的各向异性驱动。虽然由于两种不同的噪声，逃逸过程变得各向异性，但在大磁场的限制下，空间对称性得以恢复。这归因于洛伦兹力引起的空间自由度之间的耦合，这使得两个噪声之间的差异在高磁场下无关。布朗动力学模拟验证了理论预测。原则上，我们的预测可以通过在磁场中使用布朗回转器的实验来检验。
2022-04-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Brownian motion: from kinetics to hydrodynamics
一个多世纪以来，布朗运动一直是扩散和其他输运现象研究的先导。自20世纪60年代后期以来，人们普遍认为爱因斯坦奠定的布朗运动的基础还远远没有完成，因为它没有考虑重要的流体动力学效应。流体动力学效应产生扩散系数的时间依赖性，这扩展了普通流体动力学。然而，跨动力学和流体动力学区域的扩散系数的时间分布仍然是缺席的，这妨碍了在整个时间过程中的布朗运动的完整描述。在这里，我们缩小了这个差距。我们设法分离的扩散过程分为两部分：一个动力学过程的基础上的分子混沌近似的动力学和线性流体动力学描述的流体动力学过程。我们找到了由标记粒子触发的流体动力学模式的涡旋回流的解析解。耦合到动力学过程中，我们得到的速度自相关函数和时间分布的扩散系数的显式表达式。这导致一个准确的帐户的动力学和流体动力学的影响。我们的理论适用于流体和布朗粒子，甚至不规则形状的物体，在非常一般的环境中，从稀气体到稠密液体。分析结果与数值试验结果吻合良好。
2017-06-02 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph physics.flu-dyn
Hamiltonian and Brownian systems with long-range interactions: IV. General kinetic equations from the quasilinear theory
我们发展了具有弱长程相互作用的哈密顿系统的动力学理论。从Klimontovich方程出发，利用准线性理论，我们得到了一个一般的动力学方程，可以应用于空间非均匀系统，并考虑到记忆效应。在适当的热力学极限下，该方程在1/N级是有效的，并且与从BBGKY族得到的动力学方程一致。当N趋于无穷大时，它归结为描述无碰撞系统的弗拉索夫方程。我们描述的过程相混合和激烈的弛豫导致形成的准定态（QSS）的粗粒度尺度上。我们用Lynden-Bell统计理论解释了QSS的物理本质，并讨论了不完全弛豫问题。在本文的第二部分，我们考虑了测试粒子在热浴中的弛豫。从Klimontovich方程直接计算扩散张量和摩擦力，导出了Fokker-Planck方程。我们给出了这些量的一般表达式，这些量对于可能具有长相关时间的空间非均匀系统是有效的。我们证明了扩散项和摩擦项具有由一种广义Kubo公式给出的非常相似的结构。我们还得到了非马尔可夫动力学方程，可以是相关的力的自关联函数随时间缓慢下降时。我们的方法的一个兴趣是开发一个形式主义，仍然在物理空间（而不是傅立叶空间），可以处理空间非均匀系统。
2009-04-29 cond-mat.stat-mech
Kinetic Theory for Finance Brownian Motion from Microscopic Dynamics
最近的技术发展使研究人员能够详细地科学地研究社会现象，金融市场特别吸引了物理学家，因为布朗运动在物理学中发挥了关键作用。在我们之前的报告中（arXiv：1703.06739;出现在物理评论快报），我们提出了一个趋势跟踪高频交易者（HFT）的微观模型及其与金融布朗运动动力学的理论关系，直接得到了金融市场中单个HFT跟踪轨迹的数据分析的支持。在这里，我们展示了HFT模型的数学基础平行于传统的统计物理动力学理论。我们首先精确地推导出HFT模型相空间分布的时间演化方程，它对应于传统分析力学中的Liouville方程。通过对HFT模型的Liouville方程进行系统化约，得到了金融布朗运动的Bogoliubov-Born-Green-Kirkwood-Yvon方程.然后，我们推导出玻尔兹曼和Langevin的订单簿和价格动态的假设分子混沌的方程。定性行为的模型进行了渐近研究，通过求解玻尔兹曼和Langevin类方程的大量的HFTs，这是通过Monte-Carlo模拟的数值验证。我们的动力学描述突出了金融布朗运动和物理布朗运动之间的并行数学结构。
2018-02-16 cond-mat.stat-mech q-fin.TR
A continuum theory of phase separation kinetics for active Brownian particles
活性布朗粒子（ABP），当受到纯粹的排斥相互作用，是已知的经历活动诱导相分离大致类似于平衡（吸引诱导）气液共存。在这里，我们提出了一个准确的连续相分离ABPs的动力学理论，通过直接粗粒化，捕获领先的顺序密度梯度项旁边的有效体积自由能。这样的梯度项不服从细致平衡，但我们发现粗化动力学非常类似的平衡相分离。我们的连续体理论的数值比较大规模的直接模拟的ABPs和准确占域生长动力学，域拓扑结构和共存密度。
2013-10-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Origin of hyperdiffusion in generalized Brownian motion
研究了一个基于广义朗之万方程（GLE）方法的超扩散的最小非马尔可夫模型。该模型允许三维马尔可夫嵌入。出现了一个短暂的超扩散，$< Δx^2(t)> \propto t^{2+λ}$，与$λ\sim 1-3$被检测到在倾斜的搓衣板电位之前，它结束了在弹道渐近制度。我们将这种现象与粒子$T_{\rm kin}(t)\propto t^λ$从热浴温度$T$到某个最大动力学温度$T_{\rm max}$的瞬时加热有关。当颗粒达到最大动力学温度时，这种高扩散瞬态状态停止。
2010-08-09 cond-mat.stat-mech
The kinetics of escaping of Brownian particles from a potential well for different space dimensionality. The effect of external force
详细分析了在外力作用下，布朗粒子从势阱中扩散逃逸的二维和三维动力学。动力学研究内的两个状态模型（TSM）提出的过程中没有外力。该模型的广义变体，考虑到力的影响，提出了这是相当准确的一些形状的好的2D和3D过程。在广义TSM简单的表达式以及人口减少动力学，特别是逃逸率。的力（$F$）的效果表明，表现在逃逸率依赖于唯一的参数$φ= Fa/(2k_b T)$，其中$a$是翁萨格半径的吸引力的一部分，以及$U(r)$，定义的关系$|U(a)| \approx k_b T$。这种依赖性在弱和强的力的情况下的限制行为进行了详细的研究，无论是在2D和3D的过程。所得结果的分析实验的一些应用进行了简要讨论。
2009-07-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Kinetics of self-induced aggregation of Brownian particles: non-Markovian and non-Gaussian features
本文研究了布朗粒子的自诱导聚集模型，该模型考虑了随机噪声过程的非马尔可夫性和非高斯性。在该模型中，每个个体的时间演化由过阻尼Langevin运动方程引导，该运动方程具有由其他个体的局部不平衡分布引起的非局部漂移。我们的模拟结果表明，即使在大噪声强度下，有色鼻子也能诱导团簇形成。另一个观察是，临界噪声强度增长非常迅速的噪声相关时间的增加高斯噪声比非高斯噪声。但在长时间限制下，聚集过程中的簇数随时间呈幂律减少。从马尔可夫噪声过程切换到非马尔可夫噪声过程时，幂律中的指数显著增大。
2012-05-31 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Quantum kinetic theory of flux-carrying Brownian particles
我们发展了最近在开放量子系统中引入的带通量布朗运动的动力学理论。这个模型构成了一个有效的描述二维耗散粒子违反时间反演和宇称，是符合标准热力学。在适当的Breit-Wigner近似下，导出了弱系统-环境耦合下的量子动力学方程的一般形式。这包括作为特定实例的常规布朗运动的众所周知的克拉默斯方程。潜在的手征对称性的影响基本上是双重的：反常扩散张量拿起反对称组件，漂移项有一个额外的贡献，发挥作用的环境扭矩作用于系统粒子。这些产生了一种非常规的流体动力学，这是不存在的标准（二维）布朗运动受到外部磁场或主动扭矩。例如，量子单粒子系统显示出与普通扩散流体形成鲜明对比的无耗散涡流。我们还提供了有关的流体力学量，包括流体涡度和涡度通量的初步结果，为近热平衡稀释的情况。特别地，通量携带效应表现为开尔文环流方程中的涡度源。相反地，动能密度保持不变，通常的玻意耳定律恢复到动能温度的重新表述。
2022-06-14 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn quant-ph
Kinetics of a frictional granular motor
在玻尔兹曼-洛仑兹方程的框架内，我们分析了在轴上存在摩擦力矩的情况下，浸没在热化粒子浴中的颗粒转子的动力学。在数值模拟的方程，我们观察到两个缩放制度在低和高浴温度。在大摩擦极限下，我们得到了相应于Boltzmann-Lorentz方程渐近行为的模型的精确解。在大转子质量和小摩擦力的限制下，导出了一个福克-普朗克方程，并得到了精确解。
2011-08-26 cond-mat.stat-mech
Kinetic temperature and pressure of an active Tonks gas
通过计算机模拟与解析理论，研究一维活性Tonks气体，引入动理温度推导出压强解析式，澄清了异常聚集无相变的反常行为，并揭示了动理温度与泳压间适用于高维的关联。
2024-01-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hamiltonian and Brownian systems with long-range interactions: III. The BBGKY hierarchy for spatially inhomogeneous systems
我们研究了在弱长程相互作用系统中相关性的增长。从BBGKY体系出发，在适当的热力学极限$N\to +\infty$下，利用体系解的1/N幂展开式，确定了两体关联函数的演化.由于有限的$N$效应，这些相关性负责系统的“碰撞”演化超出弗拉索夫制度。我们得到一个一般的动力学方程，可以应用到空间非均匀系统，并考虑到记忆效应。这些特性是具有非屏蔽远程交互的系统所特有的。对于像等离子体这样具有短记忆时间的空间均匀系统，我们恢复了经典的Landau（或Lenard-Balescu）方程。我们的方法的一个兴趣是开发一个形式主义，仍然在物理空间（而不是傅立叶空间），可以处理空间非均匀系统。这启发了基础物理学，并提供了新的动力学方程与明确的物理解释。然而，除非我们将自己限制在空间均匀系统中，否则只有当我们忽略粒子之间的某些集体效应时，才能得到封闭的动力学方程。给出了考虑集体效应的一般精确耦合方程。我们用这个动力学理论讨论了在弱长程相互作用系统中的剧烈的无碰撞弛豫和缓慢的碰撞弛豫过程。特别是，我们调查的弛豫时间与系统的大小的依赖性，并提供了一个连贯的讨论这些系统获得的所有数值结果。
2007-09-13 cond-mat.stat-mech
Effects of kinetic energy on heat fluctuations of passive and active overdamped driven particles
研究外部驱动力下被动与活性过阻尼布朗粒子中动能与外部做功对热统计的竞争，发现动能效应导致热涨落非高斯化，并揭示了两者主导的交叉转变。
2024-08-28 cond-mat.stat-mech
Three-dimensional Lorentz model in a magnetic field : exact and Chapman-Enskog solutions
在恒定均匀磁场作用下，导出了三维洛伦兹模型的玻尔兹曼动力学方程的精确解。电子的速度分布以指数方式快速地减小到其球对称分量。在长时间流体力学极限下，只剩下由各向异性扩散张量控制的扩散过程。建立Chapman-Enskog解决方案的系统方法进行了说明。
2006-04-14 cond-mat.stat-mech
Two-dimensional Brownian vortices
我们引入了一个与正则系综相关的二维布朗涡旋随机模型。点涡通过它们通常的相互平流而发展，但它们还经历了由整个系统产生的随机速度和系统漂移。该随机模型的统计平衡态为吉布斯正则分布。我们考虑了一个单种群系统和一个由正、负环流两类涡旋组成的系统。在正温度下，同号涡旋相互排斥（等离子体情况），在负温度下，同号涡旋相互吸引（重力情况）。导出了精确涡度场所满足的随机方程和N体分布函数所满足的Fokker-Planck方程。我们提出的BBGKY类方程族满足的减少的分布函数和封闭的层次考虑的1/N，其中N是涡的数量，在适当的热力学极限的幂的解决方案的扩展。对于空间非均匀系统，我们导出了在平均场近似下光滑涡度场所满足的动力学方程，该方程对$N\to +\infty$有效。对于空间均匀系统，我们研究了两体关联函数，在Debye-Hückel近似有效的顺序O（1/N）。本文的结果也适用于其他系统的随机游走与长程相互作用，如自引力布朗粒子和细菌种群经历趋化性。此外，对于正温度，我们的研究提供了动力学推导，从微观随机过程，Debye-Hückel模型的电解质。
2009-01-14 cond-mat.stat-mech
Non Markovian electron Brownian motion with radiation reaction force
本研究从经典角度探讨考虑辐射反作用力的非马尔可夫电子等离子体扩散，通过引入有效记忆时间将广义朗之万方程转化为不违反因果性的随机类Abraham-Lorentz方程并解析求解，最后与数值模拟对比验证。
2025-05-29 cond-mat.stat-mech
Kinetic Theory Estimates for the Kolmogorov-Sinai Entropy and the Largest Lyapunov Exponents for Dilute, Hard-Ball Gases and for Dilute, Random Lorentz Gases
气体的动力学理论提供了计算李雅普诺夫指数和其他量的方法，如柯尔莫哥洛夫-西奈熵，它们表征了硬球气体的混沌行为。在这里，我们说明了使用这些方法来计算的Kolmogorov-Sinai熵，和最大的积极李雅普诺夫指数，稀释的硬球气体平衡。最大李雅普诺夫指数的计算与流体动力学前沿的传播理论有着有趣的联系。计算还提出了在二维和三维，这是相当简单的硬球气体的相应计算的稀释，随机洛伦兹气体的李雅普诺夫谱。文章最后简要讨论了一些有趣的开放性问题。
2000-03-06 chao-dyn cond-mat.stat-mech nlin.CD
Quantum partition of energy for a free Brownian particle: Impact of dissipation
我们研究经典系统能量均分定理的量子对应。我们考虑一个自由量子布朗粒子建模的Caldeira-Leggett框架：一个系统加上恒温器组成的无限数量的谐振子。根据关于量子粒子的平均动能$E_k$的定理，它被表示为$E_k = \langle \mathcal E_k \rangle$，其中$\mathcal E_k$是恒温器的每一个自由度的热动能，而$\langle ...\rangle$表示根据概率分布$\mathbb P(ω)$对$E_k$有贡献的恒温器振荡器的频率$ω$上的平均。我们探讨了各种耗散机制的影响，通过德鲁德，高斯，代数和德拜谱密度函数，$\mathbb{P}(ω)$的特性。分析了系统-恒温器耦合强度和记忆时间对布朗粒子的最可几恒温振荡频率和动能$E_k$的影响。
2019-04-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech math-ph
Energy fluctuations of a Brownian particle freely moving in a liquid
本研究基于包含粒子与被排开流体惯性的欠阻尼广义朗之万方程，推导了自由运动布朗粒子动能变化的概率密度函数及矩的解析表达式，通过数值模拟验证，并揭示粘弹性流体中能量交换的三种机制。
2024-03-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stochastic model for the dynamics of interacting Brownian particles
利用介观非平衡态热力学方法，构造了相互作用布朗粒子系统的单粒子和双粒子Fokker-Planck方程。利用这些方程，我们导出了相应的平衡方程。我们得到的热通量和压力张量，使一个描述的动能和势能交换的粒子与热浴的表达式。通过动量平衡，我们分析特别是扩散制度，以获得集体扩散系数的流体动力学和有效力作用在布朗粒子。
2001-10-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the Humble Origins of the Brownian Entropic Force
由于认识到溶质粒子与周围经历随机热运动的溶剂粒子的多次碰撞的平均值所产生的某些力可能具有熵的性质，因此将这些力及其相关熵纳入了从分子动力学模拟到粒子物理学中夸克偶素抑制建模的理论协议中。在这里，我们提出了一个严格的推导这个布朗熵力的经典吉布斯正则配分函数的手段，并在这样做提供了一个启发式的演示其动力学起源。
2015-06-17 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Acoustic dip in the effective temperature of hot Brownian motion
Indian Institute of Science Education and Research Mohali（印度科学教育研究所莫哈利分校）
本研究通过求解可压缩涨落流体动力学问题，发现热布朗粒子有效温度在声波波长与粒子半径相当时出现声学凹陷，其位置由$a\omega/c$决定，深度由粘性-声学衰减长度控制，表明可压缩性可降低动力学噪声温度。
2026-09-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
External force affected escape of Brownian particles from a potential well
详细分析了外力对布朗粒子从势阱中扩散逃逸动力学的影响。分析内的两个状态模型的过程中，这是已知的是有效的深井限制在没有外力。该模型的广义变体，考虑到力的影响，被证明是相当准确的，以及一些形状的井。在广义两态模型的简单表达式以及人口减少动力学，特别是逃逸率。这些表达式表明，力（$F$）的影响表现在逃逸率对唯一参数$φ= Fa/(2k_b T)$的依赖性，其中$a$是阱$U(r)$的吸引部分的Onzager半径，由关系式$|U(a)| = k_b T$定义。详细分析了这种依赖性在弱力和强力情况下的极限行为。可能的应用程序，以及分析结果的关系，以获得较早的简要讨论。
2009-02-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Canonical active Brownian motion
主动布朗运动是主动布朗粒子的复杂运动。它们是活跃的，因为它们可以将它们的内能转化为运动的能量，从而创造复杂的运动模式。到目前为止，主动布朗运动理论在系统的内能和动能之间施加了耦合。我们研究如何自然地进一步采取这一想法，包括耦合的势能，这最终导致了一个一般的理论规范耗散系统。对单个粒子在简谐外势中的运动进行了显式的解析和数值研究。除了固定的解决方案，我们研究非平衡动力学和各种分歧现象的存在。
2008-12-17 cond-mat.stat-mech hep-th
Active Brownian Motion Models and Applications to Ratchets
本文综述了近年来关于主动布朗运动（ABM）模型的研究进展，ABM模型与油藏耦合，油藏提供自由能，自由能可以转化为运动的动能。首先，我们介绍了一个一般的概念，主动布朗粒子是能够采取能源的来源和转换它的一部分，以执行各种活动。在第二部分中，我们的演示文稿，我们考虑应用ABM棘轮系统具有不同形式的可微潜力。分析和数值评估讨论了三种情况下的正弦，阶梯状和Mateos棘轮电位，也与倾斜的潜在结构建模的附加载荷。此外，考虑高斯白噪声扰动的动力学的随机特性进行了研究，这是负责驱动的棘轮中的渐近通量的方向性。这种\textit{stochastically driven directionality}效应被可视化为右与左运动轨迹的统计的强非单调依赖性，导致粒子的净流。本文还简要讨论了棘轮系统在分子马达中的应用
2008-06-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.data-an
Effective temperatures of a heated Brownian particle
我们研究了一个特别简单的非平衡静止系统，即一个加热的布朗粒子悬浮在流体中的有效温度的各种可能的定义。基于波动耗散比的有效温度取决于所考虑的时间尺度，因此不可能对加热粒子进行简单的朗之万描述。这个有效温度的短时间和长时间的限制被证明是一致的温度估计从动能和爱因斯坦关系，分别。涨落定理提供了温度的另一种定义，它与涨落耗散率的短时值相一致。
2011-01-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Hydrodynamic modes and operator spreading in a long-range center-of-mass-conserving Brownian SYK model
针对质心守恒且具有 $1/r^η$ 长程相互作用的 Brownian SYK 模型，论文利用 Schwinger-Keldysh 与加倍 Hilbert 空间方法解析刻画输运流体动力学及 OTOC 光锥相图。
2024-09-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Effective Cahn-Hilliard equation for the phase separation of active Brownian particles
采用系统的粗粒化策略，分析了排斥性活性布朗粒子到稠密相和稀相的动力学分离。我们推导出一个有效的Cahn-Hilliard方程的大长度和时间尺度，这意味着分离过程可以映射到被动粒子。发现一个较低的密度阈值聚类，并使用我们的方法，我们证明了聚类首先通过滞后成核的情况下，并在一个较高的阈值以上的变化到一个类似旋节的不稳定。我们的结果与粒子分辨的计算机模拟一致，并可以在人工或生物微泳者的实验中得到验证。
2013-12-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stochastic mechano-chemical kinetics of molecular motors: a multidisciplinary enterprise from a physicist's perspective
分子马达由单个大分子或大分子复合物组成。就像它们的宏观对应物一样，分子马达将能量输入机械功。这里考虑的所有纳米电机都在远离平衡的等温条件下运行。此外，能量转换的一种可能机制，称为布朗棘轮，甚至没有任何宏观对应物。但是，分子马达并不是布朗棘轮的同义词;大量的分子马达执行嘈杂的动力冲程，而不是像布朗棘轮那样操作。我们不仅回顾了单个马达的结构设计和随机动力学，而且还回顾了它们的协调、合作和竞争以及多模块马达在各种细胞内动力学过程中的组装。虽然这里考虑的所有电机都执行机械运动，但效率和功率输出不一定是某些电机性能的良好衡量标准。在细胞内的纳米马达，我们认为搬运工，滑块和划手，活塞和挂钩，出口商，进口商，包装和移动以及那些也合成，操纵和降解“生命大分子”。我们主要回顾这些马达动力学的定量模型。我们还描述了几个电机驱动的细胞内随机过程的定量模型尚未开发。第一部分主要讨论了分子马达的研究方法和模型。在第二部分中，我们回顾了许多具体的例子，强调统一的基本机制以及多样性的操作所产生的差异，在其详细的结构和动力学。多学科的研究是从物理学家的角度提出的。
2013-06-04 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Thermo-kinetic approach of single-particles and clusters involving anomalous diffusion under viscoelastic response
我们提出了一个热动力学描述的粘弹性介质中的非马尔可夫扩散方程的记忆功能的单粒子和集群的异常扩散。这些功能的标度行为进行了分析，考虑流体力学和集群大小的空间随机游走参数。我们解释实验结果的扩散的布朗粒子在细胞骨架中，在集群集群聚集和悬浮液中的胶束。
2007-01-22 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Kinetic description of one-dimensional stochastic dynamics with small inertia
Institute of Continuous Media Mechanics, Ural Branch of RAS（俄罗斯科学院乌拉尔分院连续介质力学研究所）；Perm State University（彼尔姆国立大学）；Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod（下诺夫哥罗德罗巴切夫斯基国立大学）；Gaponov-Grekhov Institute of Applied Physics of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院加波诺夫-格雷霍夫应用物理研究所）
本文提出了一种描述具有小惯性的随机动力学的单变量方法，通过消除速度变量，推导出低维方程组和Fokker-Planck型方程，适用于过阻尼极限和过活跃极限的模拟。
2025-11-28 cond-mat.stat-mech nlin.AO
Memory-induced current reversal of Brownian motors
本文研究了记忆对布朗电机动力学的影响，揭示了记忆诱导的电流反转效应及相空间中的动态局域化现象。
2025-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stochastic Mechanics and the Unification of Quantum Mechanics with Brownian Motion
本文用复平面旋转的 Wiener 过程统一布朗运动与非相对论量子力学，并借助二阶几何扩展到流形上的相对论随机理论，指出路径积分量子化要求由二次变差与仿射联络耦合导致的 Ito 对称性形变。
2023-06-03 cond-mat.stat-mech gr-qc math-ph
