涨落耗散定理在成矿系统中的应用

成矿系统是非线性约束下的不可逆系统,系统通过不断的与外界进行能量和物质的交换,从而在空间中形成有序结构。作为统计物理中的核心,涨落耗散定理是联系不可逆过程中能量耗散和热平衡状态热涨落的重要定理。本文以云南某矿床为例,在涨落耗散定理的思想基础上,通过对成矿系统内部涨落的刻画,得到了系统对于能量的耗散程度。并在此基础上,结合实际钻孔中元素含量的分布特征,考察了成矿系统能量耗散对于元素含量分布的影响。结果显示:成矿系统耗散能的大小决定了成矿元素含量在空间中分布的高低,并且二者存在明显的负相关关系。本文所得结论可以为成矿预测工作和矿床成因研究提供一定的参考。

涨落耗散定理与Johnson-Nyquist噪声

从量子统计力学原理导出了涨落耗散定理,并在此基础上证明了Johnson-Nyquist公式。最后,还讨论了Johnson-Nyquist公式在计算电荷量子比特的噪声中的应用,并给出了谱密度与总阻抗之间的关系及阻抗两端间的电压涨落的表达式。

非恒稳含时电极过程中涨落-耗散的电化学效应——恒电势滴汞电极体系的随机热力学模型

以滴汞电极体系为模型 ,对非恒稳恒电势动态不可逆电极过程中的耗散 -涨落效应进行了系统的研究 .基于滴汞电极体系的电化学特征 ,提出了一个简化的含时随机热力学模型 ,从而可能对这类重要的含时物理化学过程进行涨落和耗散的定量分析 .借助该简化的模型 ,成功地建立了恒电势滴汞电极过程的基本随机热力学公式 ,由此推出耗散 -涨落效应的理论极谱曲线 .在滴汞电极生长缓慢及扩散步骤严重滞后情况下 ,含时的滴汞电极过程将趋于在有效扩散层厚度演化的慢流型上的准定态过程 .在这种准定态近似下 ,具体分析了涨落对极谱曲线的影响 .结果表明 ,在涨落影响可以忽略的近平衡区 ,从耗散 -涨落导出的极谱方程与从平衡态 Nernst公式导出的极谱方程完全吻合 .还计算了一个涨落诱导的极谱曲线偏离的典型范例 .

重核熔合耗散动力学

用双中心核态参数描写重核熔合过程,以一个布朗粒子通过二次势位垒的简化模型得到了熔合几率的解析表达式.在两碰撞核的接触处,颈部变量的变化遵守高斯分布,而沿拉长方向的初始平均动能由表面摩擦模型所确定.计算了几个对称和近似对称的反应系统的熔合激发函数,并与实验结果进行了比较.讨论了颈部增长和初始能量损失对熔合障碍产生的效应.

非平衡开放系统的第二类涨落-耗散定理与熵增率

该文用含时投影算子方法讨论非平衡开放系统.其环境并非热库并且在开系的影响下线性偏离其初始状态.文中假定体系的宏观统计算符具有广义正则形式,导出了开系的输运方程,第二类涨落-耗散定理及熵增率,并把它们用无规力和相互作用无规力涨落的量子关联函数表出.若环境为热库,则两者均可纳入伏泰拉方程体系.

甲烷/乙烷混合工质纳米液膜蒸发传质特性的研究

采用分子动力学模拟方法研究了五种不同配比甲烷/乙烷混合工质纳米液膜的汽化过程,从蒸发现象、能量变化、涨落耗散规律及相对分子汽化量四个方面分析了混合工质的蒸发传质特性.结果表明:混合工质纳米液膜中甲烷配比越大,汽化起始时间越早,汽化过程越剧烈,汽化的持续时间越短,固定吸附层越薄,模拟体系动能和势能的增量越小,乙烷的存在会抑制甲烷的汽化;由涨落耗散分析可得,甲烷配比越大,对乙烷汽化的促进作用越强,汽化弛豫时间越短,整体汽化速率越快,传质效果越好.

对雷克所著涨落理论中所用关系×″a_ia_j(ω)=ω×″a_ia_j(ω)的质疑

在L、E、雷克所著《统计物理现代教程》(以下简称《教程》)张落耗散定理一章中,未经证明就引用了响应函数(?)与(?)(也称广义极化率)虚部之间的下述关系(注1):(?)并用这个关系证明了;讨论了铁磁系统对称破缺问题。本文从的(?)基本关系出发,证明了这种关系是不正确的,就是(?)。并用kubo(久保)涨落耗散定理出发证明了(?)

化学反应-传热耦合体系中涨落展布指数的临界突跃律及其对耗散的效应

建立了在Dirichlet或零流边界条件下一维气体化学反应-传热-扩散耦合系统的随机模型,并以此为基础,推广了以Fokker-Plank方程为基础的临界涨落量级分析理论,并进一步建立了该类体系的随机热力学.同时,以非等温非均匀Schlogl模型体系为例,通过对相应的Fokker-Plank方程中漂移及扩散对概率分布演化之贡献的量级分析,论证了受制于化学反应-传热耦合的涨落展布指数的临界突跃律;发现临界涨落导致的耗散(涨落熵产生)已达决定性层次,不可避免将通过其热力学效应影响该类系统中进行的物理化学过程.

近场热辐射研究的最新进展

近场热辐射中存在光子隧道效应和表面极化激元等作用,其辐射热通量与间距的6次方成反比,比远场辐射热通量大5～6个数量级。这些特性在近场热扫描显微镜和微型热光电系统等方面已得到广泛应用。简单介绍了与近场热辐射相关的涨落电动力学和涨落耗散理论,从数值模拟和实验研究两个方面,综述了近场热辐射研究的最新进展。

不同温度均匀二半空间接触后产生的辐射场

应用电磁线路中涨落耗散理论，推导了不同温度均匀二半空间接触后产生辐射场密度的公式。将此公式近似展开后，即得Ｇｒｏｖｅｒ和Ｕｒｔｉｅｗ￣［９］所获得的表示式，不过多了一松弛项，该项如用非富里叶热传导理论推导，也是存在的。该结果和实验结果一致，不过这里的松驰时间可以应用介质性质进行计算。

地震动力过程与地震预测模型研究

地震的孕育、发生和发展是地球介质内微裂纹系演化的动力过程 ,包含线性成核扩展阶段和临界增长阶段 ,后一阶段涉及到裂纹系的非线性增长与涨落耗散 ,并当达到某个临界点时 。

随机振荡中的非马尔科夫效应

随机动力系统的非马尔科夫效应,可以通过在广义朗之万方程中引入速度记忆核和有色噪声显示出来。

超导离子芯片近场热噪声引起的离子加热研究

基于涨落耗散定理研究了不同温度下超导离子芯片中近场热噪声引起的离子加热效应,通过电场格林函数和多层介质反射系数得到了不同情况下电场涨落谱密度的近似式。对于净铌电极,当温度T为295 K时,近场热噪声谱密度与电极厚度成反比;T为4 K时,近场热噪声谱密度与电极厚度无关,且通过计算发现其近场热噪声相较于室温下降了十几个数量级。分析了铌电极表面存在Nb_2O_5薄膜的情况,结果表明Nb_2O_5层薄膜引起的电场涨落占据主要地位,噪声谱密度与Nb_2O_5厚度成正比,芯片温度降至4 K时其热噪声下降5～6个量级。

热扰动对热力学系统的影响

本文主要讨论热微扰对热力学系统的影响。从刘维方程出发,运用统计物理中局域平衡的方法导出热力学系统对热微扰的响应的普遍适用的关系式,及涨落耗散定理,并应用于具体的耗散过程,得到正确的结果。

一个纳入活化络合非平衡效应的TST公式体系

在唯象理论的层次上评述了活化络合体系的非平衡性引起的非平衡统计问题 ;通过分析活化络合过程的耗散与涨落对反应速度的影响 ,提出了一个纳入了活化络合过程非平衡效应的 TST公式体系代替活化络合平衡常数 ,建立了活化络合耗散函数与反应速度的关系 .同时讨论了影响反应活化络合进程耗散

统计平衡状态下扭秤热噪声对引力实验的限制

讨论了统计平衡状态下的耗散涨落理论,由此推导出扭秤的热噪声对引力实验的限制.

纳米一维双原子晶体颗粒的原子均方位移和均方速度

应用作者与合作者已导出的纳米一维双原子晶体颗粒的位移 位移格林函数 ,推导了纳米一维双原子晶体颗粒的速度 速度格林函数 ,并在此基础上 ,应用涨落 耗散定理 ,推导了纳米一维双原子晶体颗粒的原子均方位移公式和原子均方速度公式。数值计算表明 ,纳米晶体颗粒表面原子的均方位移大于内部的原子均方位移 ,而表面原子的均方速度小于内部原子的均方速度 ;当纳米颗粒尺寸减小时 ,表面原子的均方位移和内部原子的均方位移都减小 ,而表面原子的均方速度和内部原子的均方速度几乎不发生变化 ;温度增大时 ,纳米晶体颗粒中各原子的均方位移和均方速度都增大 ,在高温极限 ,各原子的均方位移和均方速度与温度成正比。

介观串联RLC电路的量子效应

本文用涨落耗散定理计算了串联ＲＬＣ电路的电量、电流涨落及它们的统计关联表达式，给出了功率、能量的统计平均值和电量与电流之间的测不准关系，并作了讨论，获得了一些有意义的结论．