Study of diffusion of nanoparticles on bounded curved surfaces from Langevin Equation Theory: Exact results

Abstract

Ce travail traite d'un problème mathématique étendu étude des lois de diffusion (normales et anormales) d'une particule cible qui se déplace sur une surface courbe délimitée. Le mouvement de la particule est provoqué par sa diffusion avec les constituants élémentaires de cette surface (sous forme de molécules) et d'autres détails). La diffusion est une conséquence de la complexité de la la structure du système, et elle est plus rapide pour les diffusions normales et très lente pour une diffusion anormale. Pour effectuer des calculs explicites, nous avons considéré une Sphère (système symétrique) de petit rayon, $R$. Dynamique de la La particule cible a été étudiée en considérant trois grandeurs physiques qui sont : le déplacement quadratique moyen (MSD), le coefficient de diffusion temporelle (TDC) et la fonction d'autocorrélation de la vitesse (VACF). L'étude est réalisée dans le cadre de l'équation de Langevin (standard et généralisée) Théorie. L'évolution temporelle du MSD, du TDC et du VACF a été déterminée avec précision. à l'aide des techniques de transformation de Laplace. Dans cette étude, nous avons distingué deux régimes, à savoir les régimes inertiel et non inertiel. Dans deux régimes, pour les diffusions normales et anormales, nous avons constaté que, dans de grandes proportions, À ce moment-là, le mouvement de la particule cible est complètement bloqué, puis, La MSD se stabilise à une valeur finie, soit 2R² ^. Enfin, Les résultats obtenus suggèrent que la courbure de la surface induit des changements drastiques des lois de diffusion par rapport aux lois de diffusion dans l'infini espaces.