Procesos de Ornstein-Uhlenbeck acoplados jerárquicamente para la difusión anómala transitoria
Autores: Wang, Jingyang; Voulgarakis, Nikolaos K.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 4
Citaciones: Sin citaciones
La dependencia no lineal del desplazamiento cuadrático medio (MSD) con respecto al tiempo es una característica común del transporte de partículas en entornos complejos. Frecuentemente, este comportamiento anómalo solo ocurre de manera transitoria antes de que la partícula alcance una difusión Fickiana terminal. Este estudio muestra que un sistema de ecuaciones de Ornstein-Uhlenbeck acopladas jerárquicamente es capaz de describir tanto la subdifusión transitoria como la superdifusión transitoria, así como sus combinaciones secuenciales. Para validar el modelo, cinco estudios experimentales, de simulación de dinámica molecular y teóricos distintos son descritos con éxito por el modelo. La comparación incluye el transporte de partículas en campos ópticos aleatorios, líquidos sobreenfriados, roca madre, suspensiones coloidales suaves y fonones en sólidos. La amplia aplicabilidad del modelo lo convierte en una herramienta conveniente para interpretar los perfiles de MSD de partículas que exhiben difusión anómala transitoria.
Descripción
La dependencia no lineal del desplazamiento cuadrático medio (MSD) con respecto al tiempo es una característica común del transporte de partículas en entornos complejos. Frecuentemente, este comportamiento anómalo solo ocurre de manera transitoria antes de que la partícula alcance una difusión Fickiana terminal. Este estudio muestra que un sistema de ecuaciones de Ornstein-Uhlenbeck acopladas jerárquicamente es capaz de describir tanto la subdifusión transitoria como la superdifusión transitoria, así como sus combinaciones secuenciales. Para validar el modelo, cinco estudios experimentales, de simulación de dinámica molecular y teóricos distintos son descritos con éxito por el modelo. La comparación incluye el transporte de partículas en campos ópticos aleatorios, líquidos sobreenfriados, roca madre, suspensiones coloidales suaves y fonones en sólidos. La amplia aplicabilidad del modelo lo convierte en una herramienta conveniente para interpretar los perfiles de MSD de partículas que exhiben difusión anómala transitoria.