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全局耦合网络上的两种类集团的聚集-湮没反应动力学
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O643.1[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]温州大学物理与电子信息工程学院,温州325035
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:1175131 10775104 10875086 10305009)资助的课题
中文摘要:

利用Monte-Carlo模拟研究了全局耦合网络上扩散限制的不可逆聚集-湮没过程的动力学行为.在系统中,同种类集团相遇,将发生聚集反应;不同种类的集团相遇,则发生部分湮没反应.模拟结果表明:1)当两种粒子初始浓度相等时,系统长时间演化后,集团浓度c(t)和粒子浓度g(t)呈现幂律形式,c(t)~t~(-α)和g(t)~t~(-β),其中幂指数α和β满足α=2β的关系,且α=2/(2+q);集团大小分布随时间的演化满足标度律,a_k(t)=k~(-Τ)t~(-ω)φ(k/t~z),其中Τ≈-1.27q,ω≈(3+1.27q)/(2+q),z=α/2=1/(2+q);2)当两种粒子初始浓度不相等时,系统经长时间演化后,初始浓度较小的种类完全湮没,而初始浓度较大的那个种类的集团浓度cA(t)仍具有幂律形式,cA(t)~t~(-α),其中α=1/(1+q),其集团大小分布随时间的演化也满足标度律,标度指数为Τ≈-1.27q,ω≈(2+1.27q)/(1+q)和z=α=1/(1+q).模拟结果与已报道的理论分析结果相符得很好.

英文摘要:

Kinetics of diffusion-limited aggregation-annihilation process on globally coupled networks is investigated by the Monte Carlo simulation.In the system,when two clusters of the same species meet at the same node,they will aggregate and form a larger one; while if two clusters of different species meet at the same node,they will annihilate each other.The simulation results show that,(i) if the two species have equal initial concentrations,the concentration of clusters c(t) and the concentration of particles g(t) follow power laws at large time,c(t)~t~(-α) and g(t)~t~(-β),with the exponentsαandβsatisfying a = 2/3 and a = 2/(2 + q);meanwhile, the cluster size distribution can take the scaling form a_κ(t) = k~(-τ)t~(ω)Φ(κ/t~z),where r≈-1.27q,ω≈(3 + 1.27q)/(2 + q) and z =α/2 = 1/(2 + q);(ii) if the two species have different initial concentrations,the cluster concentration of the heavy species ca(t) follows the power law at large time,c_A(t)~t~(-α),whereα= 1/(1 + q),and the cluster size distribution of the heavy species can obey the scaling law at large time,a_κ(t) = k~(-τ)t~(-ω)Φ(k/t~z),with the scaling exponentsτ≈-1.27q,ω≈(2 + 1.27q)/(1 + q) and z =α= 1/(1 + q).The simulation results accord well with the reported theoretic analyses.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876