В последнее время появились как экспериментальные данные, так и теоретические исследования, в которых коэффициент диффузии ведет себя немонотонно с температурой. Одним из примеров систем с аномальной температурной зависимостью диффузии является движение броуновских частиц в пространственно-периодических структурах. Цель работы - исследование изменения температурной зависимости коэффициента диффузии с изменением трения, как в недодемпфированых, так и передемпфированых системах. В работе изучена диффузия частиц в наклонных пространственно-периодических потенциалах в широком диапазоне температур. Показано, что как в недодемпфированых, так и в передемпфированых системах, коэффициент диффузии достигает максимального значения при определенном значении внешней силы, величина которой зависит от величины коэффициента трения. Однако в системах с малым и большим трением температурная зависимость коэффициента диффузии различается. Показано, что в системах с малым уровнем трения <$Egamma prime> наблюдается температурно-аномальная диффузия (ТАД), при которой коэффициент диффузии D возрастает с понижением температуры. В то же время при больших значениях <$Egamma prime> диффузия усиливается с ростом температурры. В работе исследовано, каким образом с ростом <$Egamma prime> осуществляется переход от экспоненциальной зависимости ТАД к обычной степенной температурной зависимости. Показано, что с увеличением коэффициента трения энергетический барьер <$Eepsilon>, разделяющий "бегущие" и "локализованные" решения, уменьшается, исчезая при <$Egamma prime~symbol О~2>. Одновременно с уменьшением е также происходит сужение температурного интервала температурно-аномальной диффузии. Установлено, что при промежуточных значениях коэффициента трения возникает область температурно-ограниченной ТАД. В некотором интервале сил коэффициент диффузии сначала возрастает с уменьшением температуры, а затем снова начинает падать. Построены диаграммы существования таких областей. Полученные результаты открывают перспективы создания новых технологий управления процессами диффузии. Это имеет большое значение для получения наноматериалов с заданной структурой, создания поверхностных наноструктур и пр.

  Повний текст PDF - 593.782 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"