Two site self consistent method for front propagation in reaction-diffusion system
研究了一维晶格上反应扩散过程$A\leftrightarrow2A$中粒子间硬核相互作用的前沿传播。我们提出了一个两个网站的自洽方法（TSSCM），使解析估计的前速度和所有参数制度的模拟结果非常吻合。我们期望，该方法的简单性将允许使用这种技术来估计在其他反应扩散过程中的前端速度。
2006-07-17 cond-mat.stat-mech
Fluctuations and stability in front propagation
由反应扩散方程引起的扩散锋是一种纯粹的决定性效应。随机反应扩散过程也表现出前沿传播，这与小波动（通常是大种群）极限下的确定性效应相一致。然而，对于较大的波动，传播可能受到影响。我们给出了一个例子，基于经典的云杉-芽虫模型，其中波的传播方向，即，两相的相对稳定性可以通过波动来逆转。
2010-09-29 cond-mat.stat-mech nlin.PS
Front propagation in A+B -> 2A reaction under subdiffusion
本文考虑子扩散条件下的不可逆自催化转化反应A+B -> 2A，反应的子扩散过程由连续时间随机游动描述.反应物的转化与它们的运动无关，并由恒定速率描述。在正常扩散的情况下，这种反应的模拟由Fisher-Kolmogorov-Petrovskiii-Piskunov（FKPP）方程描述，该方程导致存在非零的最小前沿传播速度，该速度实际上是由前沿在其稳定运动中获得的。我们表明，子扩散，这一最小的传播速度为零，这表明传播失败。
2008-04-15 cond-mat.stat-mech
Proliferating Lévy Walkers and Front Propagation
我们开发的非线性积分微分动力学方程的增殖Lévy步行者的出生和死亡过程。将双曲标度直接应用于一般方程，以得到将允许确定波前传播速率的Hamilton-Jacobi方程。我们找到了传播速度达到最大值的切换率、出生率和死亡率的条件，即步行者的速度。在强异常的情况下，死亡率被发现影响传播速度下降到低于步行者的最大速度。
2016-04-05 cond-mat.stat-mech
Fisher Waves and the Velocity of Front Propagation in a Two-Species Invasion Model with Preemptive Competition
本文考虑了一个基于个体的二维空间模型，考虑了最近邻抢占竞争，研究了入侵者和常驻物种之间的前沿传播。特别是，我们调查的渐近前速度，并将其与平均场预测。
2006-03-13 cond-mat.stat-mech q-bio.PE
Hybrid method for simulating front propagation in reaction-diffusion systems
本文利用蒙特卡罗（MC）模拟方法研究了$A <-> \leftrightarrow A+A$微观反应扩散过程中拉阵面的传播。在平均场近似中，该过程由确定性Fisher-Kolmogorov-Petrovsky-Piscounov（FKPP）方程描述。特别是，我们集中在确定性的行为，由于每个站点的粒子数$Ω$的校正。通过一个新的混合模拟方案，我们设法达到大的宏观值的$Ω$，这使我们能够显示的重要性，在动力学的微观拉锋的相互作用的微观波动和宏观松弛。
2004-02-16 cond-mat.stat-mech
Front Propagation in Reaction-Superdiffusion Dynamics - Taming Lévy Flights with Fluctuations
我们研究了反应粒子系统中的前沿传播，在该系统中粒子进行无标度随机行走，称为Levy飞行。该系统是由一个反应扩散方程的分数推广。我们专注于由有限数量的粒子引起的波动的影响。我们发现，尽管超扩散粒子色散和平均场理论的预测相反，波前传播速度恒定，即使是非常大的粒子数。我们证明了渐近速度与粒子数成比例，并得到了标度指数。
2004-01-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Front propagation in A$\to$2A, A$\to$3A process in 1d: velocity, diffusion and velocity correlations
研究了一维晶格上反应扩散过程$\{A\stackrelε\to2A, A\stackrel {ε_t}\to3A\}$中粒子间硬核相互作用的前沿传播。利用领先粒子图像，采用不同的近似方法计算了系统中的波前速度，与模拟结果吻合较好。据观察，在一定的参数范围内，前速度变化的幂律的$ε_t$，这是很好地捕捉我们的近似方案。我们还观察到，前动力学表现出时间的速度相关性，这些必须照顾，以找到准确的估计前扩散系数。该相关性根据$ε_t-D$的符号而改变符号，其中$D$是$A$颗粒的裸扩散系数。对于$ε_t=D$，领先的粒子，因此前面的移动像一个不相关的随机步行者，这是通过一个精确的分析解释。
2006-08-26 cond-mat.stat-mech
Fluctuation-regularized Front Propagation Dynamics
我们引入并研究了有限粒子数反应扩散系统中一类新的前沿，对应于向上传播的反应速率梯度。我们表明，这些系统没有传统的平均场极限，作为长期的前解决方案的随机过程中的性质本质上不同，通过求解平均场确定性反应扩散方程。相反，人们可以通过引入密度截止来结合波动的某些方面。使用这种方法，我们推导出解析表达式的前速度依赖于体粒子密度，并显示自洽为什么这种截止方法可以得到正确的领先阶物理。
2004-06-15 cond-mat.stat-mech
Front Propagation Dynamics with Exponentially-Distributed Hopping
我们研究了反应扩散系统，其中扩散是由大小服从指数分布的跳跃引起的。我们首先研究了一个不稳定的状态，如典型的A+B $\to$ 2A反应的前端的传播的费舍尔问题。我们发现，波动的影响是特别明显的小跳跃率。通过反应速率的密度截止来启发式地处理波动。然后我们考虑向上传播反应速率梯度的情况。波动的影响在这里是显着的，与前速度增加，没有限制，增加散装颗粒密度。增加的速率比在具有最近邻跳跃的反应梯度的情况下更快。我们推导出解析表达式的前速度依赖于散装颗粒密度。进行了计算机模拟，以确认分析结果。
2005-08-04 cond-mat.stat-mech
Vortex nucleation and flux front propagation in type II superconductors
我们研究磁通穿透无序II型超导体的相互作用的涡旋模拟，使用Monte Carlo方法的涡旋成核。我们的研究结果表明，一个详细的描述的成核过程中产生一个修正的标度律通常与磁通前锋入侵。我们提出了一个简单的模型来解释这些修正。
2003-11-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Velocity of front propagation in the epidemic model $A+B\to2A$
研究了一维不可逆传染病模型$A+B\to 2A$的前沿传播问题.在这里，我们允许粒子$A$和$B$以$D_A$和$D_B$的速率扩散，这两个速率通常可以不同。我们找到了解析估计的前端速度写截断主方程在一个框架中移动的最右边的$A$粒子。所得到的结果是在合理的协议与模拟结果，并服从系统的改进。我们还观察到一个交叉的前速度$V$对$D_A$的线性依赖性较小的$D_A$值的$V\propto \sqrt{D_A}$较大的$D_A$，但数值上仍然显着不同的平均场值。这些偏差反映了在平均场描述中被忽略的内部波动的作用。
2006-07-11 cond-mat.stat-mech
Universal scaling of the velocity field in crack front propagation
无序材料中裂纹前沿的传播是不稳定的，其特征是活动的爆发，称为雪崩。这些现象是由无序引起的非平衡相变的表现。因此，雪崩显示普遍的缩放，但难以在实验中描述在有限的驱动器。在这里，我们表明，沿前线的速度场的关联函数允许提取的过渡的临界指数，并确定系统的普适性类。我们采用这些相关性来表征模拟和裂纹扩展实验中过渡的普遍行为。这种分析是强大的，有效的，并可以扩展到所有的系统显示雪崩动力学。
2020-04-11 cond-mat.stat-mech
Front propagation in cellular flows for fast reaction and small diffusivity
我们研究了FKPP型模型中流体流动对化学前沿传播的影响。在小分子扩散率和快速反应的极限下，我们发展了细胞流中前沿速度的渐近理论，即，大Péclet（$Pe$）和Damköhler（$Da$）数。前速度用一个周期性的路径来表示--一个瞬子--它使某个泛函最小化。这导致计算前速度的有效过程，以及用于$(\log Pe)^{-1}\ll Da\ll Pe$和用于$Da\gg Pe$的封闭形式表达式。我们的理论预测进行了比较（一）数值解的特征值问题和（ii）模拟的对流-扩散-反应方程。
2014-06-24 cond-mat.stat-mech nlin.PS physics.flu-dyn
Superfast front propagation in reactive systems with anomalous diffusion
我们研究一个反应扩散系统，其中我们考虑一个非高斯过程，而不是一个标准的扩散。如果过程增量遵循尾部比幂律更快地接近零的概率分布，则标准反应扩散系统的通常定性行为，即，反应场的指数尾和恒定的前沿速度被恢复。相反，如果过程具有幂律尾，则反应场也呈现幂律尾，前沿速度随时间呈指数增长。与其他表现出反常扩散的反应输运系统的比较表明，不仅反常扩散的存在，而且详细的机制，是有关的前传播。
2002-05-08 cond-mat.stat-mech nlin.CG
Fronts Propagation at the Onset of Plastic Yielding
塑性屈服开始的有限阈值（屈服应力）的存在是塑性力学的普遍特征。这种干扰-解除干扰的转变自然是由一个非线性内部态场的动力学来解释的。我们表明，在非热剪切转变区（STZ）理论的非晶塑性，过渡是伴随着塑性战线的传播。我们进一步表明，平均场论不能选择这些方面的速度和超越平均场的描述，包括波动和相关性的影响，导致在方程中的新的非局部项。最后，我们证明了新的条款，与相关的内在的长度尺度，提供了一个速度选择机制的塑料战线。
2008-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Fluctuation Induced Instabilities in Front Propagation up a Co-Moving Reaction Gradient in Two Dimensions
研究了有限个反应扩散系统中沿同向反应速率梯度向上传播的二维波前。我们表明，在一个二维矩形通道，平面的解决方案的确定性平均场方程是稳定的偏离平面性。我们认为，在相应的随机系统的平面前，另一方面，是不稳定的，如果通道宽度超过一个临界值。此外，随机前沿的速度取决于通道的宽度在一个简单而有趣的方式，在确定性MFE的前线。因此，波动以一种本质的方式改变了这些前沿的行为。通过在反应速率中引入密度截止值，这些影响被部分捕获。截断平均场方法的一些预测被证明是定量符合随机结果。
2006-04-05 cond-mat.stat-mech
Front Propagation up a Reaction Rate Gradient
我们扩大了以前的研究前线有限粒子数反应扩散系统中存在的反应速率梯度的方向上的前线运动。我们研究了系统通过反应扩散方程，使用权宜之计的截止反应速率低于一些临界密度，以捕捉系统中的波动的重要作用。对于大密度，速度是大的，这允许近似解析处理。我们导出了波前速度与体密度的关系的解析近似，表明在无限密度极限下，速度确实发散。扩散的实现形式，即晶格上的最近邻跳跃，被认为对发散的性质有重要影响。
2005-08-28 cond-mat.stat-mech
Semiclassical theory of front propagation and front equilibration following an inhomogeneous quantum quench
我们用半经典方法研究了具有内部量子数的大质量准粒子激发的量子系统的非平衡动力学和输运。在低能准粒子的普适极限下，该系统被描述为一个经典的彩色硬核粒子气体。从非均匀初态出发，在此极限下，给出了自旋密度和自旋流分布随时间和空间变化的解析表达式。根据初始状态，自旋输运被发现是弹道或扩散。在弹道的情况下，我们确定了一个“第二战线”，移动速度比最大准粒子速度慢。我们的分析结果也捕捉到了这种弹道传播的前沿扩散加宽。为了超越普适极限，我们通过蒙特卡罗模拟研究了非平凡散射过程对$O(3)$非线性西格玛模型的影响，并观察到了第二波阵面附近粒子密度的局部平衡.
2019-03-19 cond-mat.stat-mech
Front propagation versus bulk relaxation in the annealing dynamics of a kinetically constrained model of ultrastable glasses
通过物理气相沉积制备的玻璃已被证明比通过标准冷却方案制备的玻璃显著更稳定，其性质似乎与老化极长时间的系统相似。当温度快速升高时，超稳定玻璃以与普通玻璃质上不同的方式向液体退火，似乎存在不同时间尺度和长度尺度的竞争。我们数值再现超稳定玻璃退火的现象与动力学约束的模型，软约束的三维东模型，在设置中的散装是在一个超稳定的配置和自由表面被永久激发。向液态退火是由来自自由表面的前沿的弹道传播与本体中慢得多的成核样弛豫之间的竞争给出的。这些机制之间的交叉也解释了实验中观察到的随膜厚度的行为变化。
2016-06-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Front propagation in laminar flows
本文讨论了二维层流速度场中流动介质中的波前传播问题。讨论了三种典型的情况：稳态胞状流、稳态剪切流和振荡流。在浓度对速度无反馈的假设下，考虑了Fisher-Kolmogorov-Petrovskiii-Piskunov型和Arkyius型的产生项.采用基于离散时间映射的算法对对流-反应-扩散方程进行了数值模拟。结果表明，前传播的速度普遍增强的底层流。对于小分子扩散率，前速度$V_f$取决于典型的流速$U$作为幂律，其指数取决于流的拓扑性质，以及反应和对流时间尺度的比率。对于开流线流，我们总是发现$V_f \sim U$，而对于胞状流，我们观察到快平流的$V_f \sim U^{1/4}$和慢平流的$V_f \sim U^{3/4}$。
2001-06-12 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Front Propagation with Rejuvenation in Flipping Processes
我们研究了一个有向翻转过程的随机边缘单纯形算法的性能。在这个随机过程中，它发生在一个一维晶格上，其位置可能被占用或空置，被占用的位置以恒定的速率空置，同时导致所有网站的权利，以改变其状态。这个随机过程表现出丰富的现象学。首先，有一个前线，由最左边的位置被占领的网站，以非平凡的速度传播。第二，前线涉及一个耗尽区，有过多的空置场地。总过剩量D_k随距锋面距离k的增加而呈幂函数增加，D_k ~ lnk。第三，战线呈现年轻化，年轻战线活跃，老战线迟缓。我们调查这些现象，使用准静态近似，直接解决方案的小系统，和数值模拟。
2008-08-01 cond-mat.stat-mech cs.DS math.PR
Front propagation in ultrastable glasses is dynamically heterogeneous
通过 swap Monte Carlo 模拟超稳定玻璃的异质转变，揭示其平衡化前沿继承体相液体的动力学异质性，在空间上异质、时间上间歇地传播，并将平均前沿速度与液体平衡扩散系数关联，为实验测量过冷液体动力学异质性特征长度提供新途径。
2023-04-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Front Propagation in Chaotic and Noisy Reaction-Diffusion Systems: a Discrete-Time Map Approach
我们研究了反应扩散系统中的波前传播，该系统的反应动力学具有不稳定的不动点和混沌或噪声行为。我们研究了混沌和噪声对波前传播速度和波前在其平均位置附近的漂移的影响。假设反应项以脉冲方式周期性地作用，系统的动力学演化可以写成空间传播子和局部作用的离散时间映射之间的卷积。这种方法使我们能够进行精确的数值分析。结果表明，在拉状态下，波前速度基本上由不稳定不动点周围的地图形状决定，而其混沌或噪声特征起着边缘作用。相比之下，在推动机制中，混沌或噪声的存在更相关。特别是当混沌度增加时，波前速度会降低，但要推导出混沌特性（例如李雅普诺夫指数）与波前行为之间的直接联系并不简单。至于前面的位置的波动，我们观察到的噪声地图，相关的均方位移增长的时间$t^{1/2}$在推的情况下，$t^{1/4}$在拉的情况下，与最近的研究结果与乘性噪声连续模型。此外，我们表明，相同的数量饱和时，被认为是一个混乱的确定性动力学推和拉制度。
2001-07-06 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Truncation effects in superdiffusive front propagation with Lévy flights
对反应扩散系统中指数截断Lévy飞行在前沿超扩散传播中的作用进行了数值和分析研究。该研究是基于一个变化的费舍尔-Kolmogorov方程的扩散算子被替换为$λ$ -截断分数阶导数$α$其中$1/λ$是特征截断长度尺度。对于$λ=0$，没有截断，前沿呈现指数加速和代数衰减尾部。结果表明，$λ\neq 0$这种现象普遍存在于中间渐近制度$(χt)^{1/α} \ll x \ll 1/λ$ $χ$是扩散常数。在中间渐近状态之外，即对于$x > 1/λ$，锋的尾部表现出缓和衰减$ϕ\sim e^{-λx}/x^{(1+α)} $，加速度是瞬时的，并且锋速度$v_L$以$t\to \infty$接近终速$v_* = (γ- λ^αχ)/λ$，其中假定$γ> λ^αχ$和$γ$表示反应动力学的增长速率。然而，这个过程的收敛是代数的，$v_L \sim v_* - α/(λt)$，这是非常缓慢的扩散（高斯）的情况下观察到的指数收敛相比。一个过度截断制度，其中的特征截断长度尺度是短于初始条件，$1/ν$的衰减的长度尺度，也被确定。在这种极端的状态下，锋面呈现指数尾$ϕ\sim e^{-νx}$，并以恒定速度$v=(γ- λ^αχ)/ν$移动。
2009-03-06 cond-mat.stat-mech
Saturation of front propagation in a reaction-diffusion process describing plasma damage in porous low-k materials
我们提出了一个三组分反应扩散系统，其运动界面具有渐近对数时间依赖性。这是自然相关的Stefan问题，其中单侧狄利克雷型和冯诺依曼型边界条件被认为是。我们整合了界面运动对扩散和反应参数的依赖性，并观察到从传输行为和界面运动\sim t^1/2到对数行为\sim ln t的变化作为时间的函数。我们将我们的理论研究结果的传播暴露于低温等离子体中的多孔陶瓷中的碳耗尽。在微电子制造中等离子体损伤的典型实验情况下，在约1分钟后达到该扩散饱和。我们预测的孔隙率和反应速率的一般依赖关系。
2011-06-01 cond-mat.stat-mech
