熵壘條件下布朗馬達(dá)特性的研究.pdf

1、本論文研究了熵壘條件下布朗(Brownian)馬達(dá)的特性。首先、我們對(duì)處理Brownian馬達(dá)問題的隨機(jī)動(dòng)力學(xué)的具體問題和分子馬達(dá)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述。并以此為基礎(chǔ)提出了本論文的研究內(nèi)容。 接下來，我們介紹了熵壘的形成，并在此基礎(chǔ)上研究了熵壘條件下受非對(duì)稱無偏外力作用的Brownian粒子的輸運(yùn)。熵壘存在條件下，Brownian粒子在無偏脈沖外力的作用下可以產(chǎn)生宏觀的定向輸運(yùn)。環(huán)境的擾動(dòng)可以使其定向輸運(yùn)速度達(dá)到極大值，說明了噪聲

2、對(duì)粒子輸運(yùn)的控制作用。另外，形成熵壘的通道結(jié)構(gòu)也對(duì)Brownian粒子的輸運(yùn)速度有控制作用。這些結(jié)論可以使我們進(jìn)一步理解分子馬達(dá)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性對(duì)馬達(dá)輸運(yùn)的作用。 第三、我們以Brownian馬達(dá)的力速關(guān)系為基礎(chǔ)，研究了非對(duì)稱熵壘條件下Brownian馬達(dá)攜帶負(fù)載的能力和Brownian馬達(dá)在各種參數(shù)空間中的工作區(qū)間。熵壘條件下，Brownian馬達(dá)的輸運(yùn)速度與負(fù)載力之間滿足單調(diào)下降的函數(shù)關(guān)系，與現(xiàn)有的能壘和實(shí)驗(yàn)的結(jié)論一致。Br

3、ownian馬達(dá)的輸運(yùn)速度和失速力都是溫度的峰值函數(shù)。它表明了，環(huán)境噪聲不僅有利于馬達(dá)的輸運(yùn)而且有利于Brownian馬達(dá)攜帶更大的負(fù)載。隨著負(fù)載的增加，馬達(dá)在各種參數(shù)空間中，如：溫度等，的工作區(qū)間會(huì)減小。在f-T平面中Brownian馬達(dá)只能在一定的區(qū)域內(nèi)工作。我們還發(fā)現(xiàn)要使Brownian馬達(dá)正常工作，環(huán)境漲落和通道的結(jié)構(gòu)參數(shù)都存在閾值。并且通道的結(jié)構(gòu)對(duì)馬達(dá)的輸運(yùn)和載荷能力都有控制作用。 最后、我們研究了Brownian馬達(dá)