Động lực học của các dao động trong một hệ phản ứng có chiều không gian thấp

Journal of Statistical Physics - Tập 82 - Trang 297-322 - 1996
S. Prakash1, G. Nicolis1
1Faculté des Sciences and Center for Nonlinear Phenomena and Complex Systems, Université Libre de Bruxelles, Bruxelles, Belgium

Tóm tắt

Chúng tôi nghiên cứu, sử dụng các kỹ thuật phương trình chính, sự tiến triển theo thời gian của nồng độ trung bình và các dao động trong phản ứng phân tử hai loài A+(n-1)X⇌nX trong một chiều được mô tả bằng mô hình lưới động lực học kiểu Glauber cho các trường hợp cụ thể n=2 (hai phân tử) và n=3 (ba phân tử). Sự tiến triển được tìm thấy có sự khác biệt khá lớn so với mô tả bởi các phương trình Mean-Field ngay cả trong trường hợp hai phân tử, nơi mà trạng thái ổn định là meanfield. Đối với quá trình ba phân tử, các giá trị của tương quan dao động trong trạng thái ổn định không cân bằng được dự đoán tốt bởi các điểm cố định của các phương trình động lực học thu được từ phương trình chính. Ngoài ra, các tương quan dao động ba điểm được tìm thấy đóng vai trò quan trọng trong cả hai quá trình và được tính toán bởi một giả thiết mở rộng kiểu Bethe. Hệ hai phân tử không cho thấy hiệu ứng bộ nhớ từ các điều kiện ban đầu, trong khi hệ ba phân tử được đặc trưng bởi các hiệu ứng bộ nhớ liên quan đến nồng độ trung bình, sự dao động cũng như entropy. Sự suy giảm không gian của các tương quan dao động được phát hiện là ngắn hạn trong trạng thái ổn định đối với hệ ba phân tử.

Từ khóa

#động lực học; dao động; hệ phản ứng; lưới động lực học; phương trình chính; phân tử hai loài; tương quan

Tài liệu tham khảo

G. Nicolis and I. Prigogine,Self-Organization in Nonequilibrium Systems (Wiley, New York, 1977); H. Malchow and L. Schimansky-Gei,Noise and Diffusion in Bistable Nonequilibrium Systems (B. G. Teubner Verlagsgeselleschaft, 1985). S.-K. Ma,Modern Theory of Critical Phenomena (Benjamin, New York, 1976); H. E. Stanley,Introduction to Phase Transitions and Critical Phenomena (Oxford University Press, Oxford, 1971). G. H. Weiss and R. J. Rubin,Adv. Chem. Phys. 52:363 (1983); S. Havlin and D. ben-Avraham,Adv. Phys. 36:695 (1987). G. Nicolis and M. Malek Mansour,J. Stat. Phys. 22:495 (1980); M. Malek Mansour, C. van den Broeck, G. Nicolis, and J. W. Turner,Ann. Phys. (N. Y.)131:283 (1981); P. Grassberger,Z. Phys. B 47:365 (1982). R. J. Glauber,J. Math. Phys. 4:294 (1963). A. Provata, J. W. Turner, and G. Nicolis,J. Stat. Phys. 70:1195 (1993). A. Tretyakov, A. Provata, and G. Nicolis,J. Phys. Chem. 99:2770 (1994). K. Kaneko,Physica D 34:1 (1989). M. Malzek Mansour and J. Houard,Phys. Lett. 70 A:366 (1979); J. Houard, Mémoire, Université Libre de Bruxelles (1978). G. Nicolis and M. Malek-Mansour,Prog. Theor. Phys. (Suppl.) 64:249 (1978).