IMR OpenIR
无序介质中反常扩散动力学机制研究
王克纲
学位类型硕士
导师龙期威
1992
学位授予单位中国科学院金属研究所
学位授予地点中国科学院金属研究所
摘要本文主要研究反常扩散的动力学机制。首先,我们研究了布朗粒子(或扩散粒子)在阻尼力和无规涨落力F(t)作用下的情况,假定无规涨落力具有长时相干效应,即 ~ t~(-β), 0 < β < 1, β = 1, 1 < β < 2, 且认为涨落耗散定理有效,在此情况下,布朗粒子的运动情况非常有趣。当0 < β < 1, 1 < β < 2,而且,速度自关联函数具有如下性质,即∫_0~∞Cv(t)dt ≠ E(0 < E < ∞),粒子的扩散运动是反常的,并且与分形布朗运动有关。而漂移运动也是反常。当β = 1, 速度自关联函数为Cv(1) ~ 1/t,粒子扩散行为反常,即< X~2(t)> ~ tlnt, 但与分形布朗运动无关。值得注意的是,国际上,我们首次推导出反常扩散的Fokker-Planck方程及其几率分布函数。另一方面,我们研究了粒子在具有高斯分布无规势阱的扩散情况。发现粒子的转变几率分布是对数正态分布。应用标度理论,我们发现了新的一类反常扩散方式。另外,我们用连续时间无规行走理论进一步难了这类新的反常扩散方式。我们推导出了扩散粒子的几率密度以及回到原点的几率密度。
其他摘要We are most concerned with the dynamical mechanisms for anomalous diffusion. We study the motion of a Brownian particle (or diffusing particle), when it is experienced a frictional force and random fluctuation force F(t) with long-time correlation ~ t~(-β), 0 < β < 1, β = 1, 1 < β < 2, and the second fluctuation-dissipation theorem is assumed to be valid. The motion of the Brownian particle takes over much interesting behaviour. We find that when 0 < β 1, 1 < β < 2, and the velocity autocorrelation function has the property ∫_0~∞Cv(t)dt ≠ E(0 < E < ∞), the diffusion motion of the particle is anomalous, and related to fractal Brownian motion. The drift motion of the particle is also anomalous. When β = 1, the velocity autocorrelation function C_v(t) ~ 1/t, the motion of the particle is anomalous diffusion with ~ tlnt, but not related to fractal Brownian motion. It is worthy mentioning that we have derived the Fokker-Planck equation for anomalous diffusion for the first time. In other hand, we investigate a particle diffusing in a disordered materials with Gaussian distribution of potential well depths. The distribution of transition rates is found to be lognormal. Using scaling theory, we find a new class of anomalous diffusion. This type of anomalous diffusion is also derived by us, in addition to continuous-time random walks. The probability for finding the particle at site X at time t and the probability coming back to the origin are derived.
页数49
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.imr.ac.cn/handle/321006/17575
专题中国科学院金属研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
王克纲. 无序介质中反常扩散动力学机制研究[D]. 中国科学院金属研究所. 中国科学院金属研究所,1992.
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