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两种类粒子间的聚集与完全湮没竞争过程的标度行为
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O413.1[理学—理论物理;理学—物理]
  • 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:11175131,10775104)资助的课题
中文摘要:

考虑一个由两种类粒子组成的系统,同种类粒子相遇时发生不可逆的聚集反应;不同种类的粒子相遇时,则发生不可逆的完全湮没反应.利用Mont-Carlo模拟各种参数条件下的粒子聚集-完全湮没竞争过程,分析了聚集速率、湮没速率以及初始浓度分布对系统动力学行为的影响.模拟结果表明:1)粒子大小分布总是满足一定的标度律;2)当两种粒子的聚集速率都等于湮没速率的2倍时,粒子大小分布的标度指数与粒子初始浓度分布有关;3)其余情况下,标度指数则取决于反应速率的相对大小.此外,当两种粒子的聚集速率都大于或等于湮没速率的两倍,系统的所有粒子将完全湮没;当且仅当至少一种粒子的聚集速率小于湮没速率的两倍,聚集速率较小的那一种粒子才可能最终保存下来.模拟结果与已报道的理论分析结果符合得较好.

英文摘要:

A two-species system is considered, in which irreversible aggregations occur between particles of the same species while irreversible complete annihilations occur between particles of different species. Such competing processes between aggregation and annihilation reactions are performed by Monte Carlo simulations under various parameter conditions, and the influences of aggregation rate, annihilation rate, and initial particle distribution on the dynamics of the system are analyzed in detail. Simulation results indicate that the particle size distributions always obey a certain scaling law. When the aggregation rates of the two kinds of particles are both twice as fast as the annihilation rate, the scaling exponents of the particle size distributions have relation with the initial particle distribution; while in the remaining cases, the scaling exponents depend crucially on the reaction rates. Moreover, when both aggregation rates are larger than or equal to the double of the annihilation rate, all particles will annihilate each other completely; while at least one of the aggregation rates is slower than the double of the annihilation rate, the species with slower aggregation rate could survive finally. Simulation results are in good agreement with the reported theoretical solutions.

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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