Хімія, фізика та технологія поверхні, 2013, 4 (4), 427-436.

Вплив інерції на пасивний і активний транспорт наночастинок вздовж межі поділу фаз



T. E. Korochkova, I. V. Shapochkina, V. M. Rozenbaum

Анотація


Розглядається дрейф броунівської частинки в періодичному потенціалі підкладки під дією стаціонарної сили, що прикладена вздовж поверхні (пасивний транспорт), і змінної сили з нульовим середнім значенням (активний транспорт) при врахуванні інерційних ефектів. Розрахунки середньої швидкості та ефективного коефіцієнта дифузії демонструють, що інерційні ефекти завжди відіграють деструктивну роль при пасивному транспорті наночастинок, тоді як при активному транспорті можуть збільшувати середню швидкість і виконувати конструктивну роль в області високих температур, в якій теплова енергія частинки перевищує величину енергетичного бар’єра приповерхневого потенціалу.

Ключові слова


Brownian particle; periodic potential; passive transport; active transport; inertial effects

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


1. Зубарев Д.Н., Морозов В.Г., Рёпке Г. Статистическая механика неравновесных процессов. − Москва: Физико-математическая литература, 2002. − 432 с.

2. Bressloff P.C., Newby J.M. Stochastic models of intracellular transport // Rev. Mod. Phys. – 2013. – V. 85, N 1. – P. 135–196.

3. Reimann P. Brownian Motors: Noisy Transport far from Equilibrium // Phys. Rep. – 2002. – V. 361. – P. 57–265.

4. Hänggi P., Marchesoni F. Artificial Brownian motors: Controlling transport on the nanoscale // Rev. Mod. Phys. – 2009. – V. 81, N 1. – P. 387–442.

5. Seebauer H.P.E.G., Jung M.Y.L. Surface diffusion on metals, semiconductors, and insulators // Physics of covered solid surfaces / Ed. by H.P. Bonzel. – Berlin: Springer, 2001.  – Ch. 3.11.

6. Oura K., Katayama M., Zotov A.V. et al. Elementary Processes at Surfaces II. Surface Diffusion / Surface Science Advanced Texts in Physics. – 2003. – P. 325–356.

7. Lifson S. On the Self Diffusion of Ions in a Polyelectrolyte Solution / S. Lifson, J.L. Jackson // J. Chem. Phys. – 1962. – V. 36. – P. 2410–2414.

8. Riskin H. The Fokker-Plank Equation. Methods of Solution and Applications. – Berlin: Springer-Verlag, 1989. – 288 p.

9. Rozenbaum V.M., Makhnovskii Yu.A., Shapochkina I.V. et al. Adiabatically slow and adiabatically fast driven ratchets // Phys. Rev. E. – 2012. – V. 85, N 4. – P. 041116(1–5).

10. Kramers H.A. Brownian motion in a field of force and the diffusion model of chemical reactions // Physica. – 1940. – V. 7, N 4. – P. 284–304.

11. Hänggi P., Talkner P., Borkovec M. Reaction-rate theory: fifty years after Kramers // Rev. Mod. Phys. – 1990. – V. 62, N 2. – P. 251–342.

12. Wilemski G. On the derivation of Smoluchowski equations with corrections in the classical theory of Brownian motion // J. Stat. Phys. – 1976. – V. 14. – P. 153–169.

13. Корочкова Т.Е., Розенбаум В.М., Чуйко А.А. Дрейф броуновской частицы, обусловлен-ный ориентационным структурированием адсорбата // Доп. НАН України. – 2004. – № 8. – С. 93–98.

14. Magnasco M.O. Forsed thermal ratchets // Phys. Rev. Lett. – 1993. – V. 71, N 10. – P. 1477–1481.

15. Sokolov I.M. Irreversible and reversible modes of operation of deterministic ratchets // Phys. Rev. E. – 2001. – V. 63, N 2. – P. 021107(1–6).

16. Rozenbaum V.M., Korochkova T.Ye., Liang K.K. Conventional and generalized efficiencies of flashing and rocking ratchets: Analytical comparison of high-efficiency limits // Phys. Rev. E. – 2007. – V. 75, N 6. – P. 061115(1–5).




Copyright (©) 2013 T. E. Korochkova, I. V. Shapochkina, V. M. Rozenbaum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.