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低维非线性系统中布朗粒子及热的非平衡输运
作者:澳门皇冠投注 - 首页网站     发布日期:2015-06-26       浏览次数:     收藏本文

奖项:2014年广东省科学技术奖二等奖

完成人员:艾宝泉,钟伟荣,邵元智

结果摘要:

项目内容属于非均衡统计物理研究领域。主要研究了基于噪声驱动和利用理论的低维非线性系统中物质(布朗粒子)和能量(热)的非平衡输运。相关研究对非平衡统计物理学的基础理论和应用具有重要价值。该项目获得的结果如下:: 1)低维非线性系统中热量(声子)的非平衡传输研究。理论上首次发现准二维系统的热导率随着厚度的增加而减小,并被着名的研究小组用来解释实验观察。由于空间尺寸限制,低维系统表现出异常的热传导特性。石墨烯等超高维材料的实验结果引起了人们的广泛关注。然而,对于实验结果没有合适的理论解释。该项目以准二维系统为研究对象。理论上发现,导热系数随厚度的增加而减小,这种现象可以通过层间声子散射机理得到成功解释,并得到了实验研究人员的认可和采用。基于这种关系,理论上解释了超薄石墨烯具有超高导热特性。根据导热系数与厚度的关系,该工程构建了非对称热二极管,获得了理想的整流效果。 TR 2)低维非线性系统中噪声驱动理论的研究。已经开发出非线性系统中相关多噪声响应的理论。该理论的普遍性已被国内外同行广泛推广到非线性领域,如生物学,化学,生态学和金融学。非线性系统中的噪声响应理论在物理学,生物学,化学等领域具有广泛的应用。然而,对于复杂系统中的复杂多噪声,传统的随机模拟方法已不再适用,影响了非线性系统的应用。这些领域的噪声响应理论。 。为了解决这个问题,本项目研究了相关多噪声对非线性系统中系统的驱动效应,开发了解决这类问题的分析方法,揭示了非线性系统中的加性噪声​​,乘性噪声和噪声相关性。响应性。同时,在非线性系统中引入时空相关和乘性噪声相关的新概念,丰富了非线性系统中噪声效应的理论体系。这方面的三个代表性作品被引用了214次,这已成为非线性系统中噪声效应领域的经典参考。 TR3)布朗运动在熵障碍中的非平衡定向输运研究。提出了一种由熵障碍驱动的布朗粒子校正机制,阐明了传统理论的错误观点。由于随机性,整流效率低,并且整体运动难以控制。为了解决这个问题,该项目首次将熵障碍与布朗运动相结合,并通过控制宏观量(几何,温度等)来控制布朗粒子的运动。还发现,由于熵势垒的存在,即使在绝热近似下,热噪声也可以在某些条件下促进能量转换,从而澄清了先前的误解,即热噪声对布朗热机的效率有影响。 TR 在处理低维非线性系统中的噪声,热量和布朗粒子时,该项目给出了一些独特的研究思路和方法,解决了一些关键的科学问题,丰富和发展了非平衡统计物理理论,促进了理论的发展。这个领域的物理学。该项目发表了47篇SCI论文,其中包括Phys。 Rev. E/B 22,J.Chem。物理学。 7和Appl。物理学。快报。 2,现代物理学,自然材料学评论,在物理学进展等期刊中,他引用了598次,其中10次被引用了379次。

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