涨落作用下周期驱动的分数阶过阻尼棘轮模型的混沌输运现象

考虑涨落作用下周期驱动的过阻尼分数阶棘轮模型,通过模型的数值求解,研究确定性棘轮的混沌特性与噪声的作用对输运行为的影响,进而讨论过阻尼分数阶分子马达反向输运的机理.分析表明:随着势垒高度、势不对称性与模型记忆性的变化,随机棘轮的反向输运并不必然地要求确定性棘轮也反向输运;随着模型阶数的减小,亦即分数阻尼介质记忆性的增强,确定性棘轮在反向输运之前会经历一个周期倍化导致的混沌状态,但在噪声作用下,反向流的发生会提前,即混沌状态的确定性棘轮在噪声的作用下即可进行反向输运.也就是说,噪声能定性地改变棘轮的输运状态:从无噪声时的混沌运动到有噪声时的定向输运.这是过阻尼随机棘轮反向输运的一种机理,也是噪声在定向输运过程中发挥积极作用的一个体现.

分数阶双头分子马达的欠扩散输运现象

研究具有幂律记忆性的细胞液中双头分子马达的定向输运现象,选取幂函数作为广义Langevin方程的阻尼核函数,建立了分数阶过阻尼耦合Brown马达模型,讨论了阶数及耦合系数对双头分子马达定向输运速度的影响.仿真结果表明,分数阶过阻尼双头分子马达也会产生定向输运现象,并且在某些阶数下会产生整数阶情形所不具有的反向定向流.当噪声强度固定时,输运速度随着阶数以及耦合系数的变化均会出现广义随机共振现象.特别地,研究发现双头分子马达在记忆闪烁棘轮势中具有某些单头分子马达所不具备的运动特性,定向流的大小和方向由噪声与双头间作用力相互耦合控制.