Усереднена згасаюча динаміка однокрокового процесу перетворення з випадково-змінною швидкістю зворотного переходу

Автор(и)

  • В.І. Тесленко Інститут теоретичної фізики ім. М.М. Боголюбова, Національна Академія Наук України, Київ, Україна
  • О.Л. Капітанчук Інститут теоретичної фізики ім. М.М. Боголюбова, Національна Академія Наук України, Київ, Україна

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.25.1.35-39

Ключові слова:

згасаюча динаміка, однокроковий процес перетворення, випадково-змінна швидкість переходу

Анотація

Вирішено проблему стохастичного усереднення згасаючої динаміки заселеності вихідного стану для процесу однокрокового перетворення з постійною детерміністичною швидкістю прямого переходу та випадково-змінною швидкістю зворотного переходу у наближенні, де випадкова варіація моделюється дихотомічним стохастичним процесом. Показано, що отриманий розв’язок, який представляється у вигляді добутку бімодального сигмоїдального зросту усередненої заселеності та її унімодального експоненціального спаду, містить сильну залежність від параметрів стохастичної амплітуди та частоти. Наприклад, при значній стохастичній частоті поведінка заселеності зводиться до такої для згасаючої однокрокової детерміністичної системи. Однак за низької стохастичної частоти і резонансної стохастичної амплітуди ця поведінка співпадає з такою для трьох-експоненціальної кінетики зросту-спаду, скоріше типовою для трикрокового детерміністичного процесу, що повільно згасає. Тобто існує еквівалентність між складнішою детерміністичною кінетичною моделлю та простішою стохастичною кінетичною моделлю у прикладанні до опису згасаючої динаміки необоротних систем.

Посилання

A. Hoyland and M. Rausand, System Reliability Theory (John Wiley& Sons, New York, 1994).

V.I. Teslenko and O.L. Kapitanchuk, Analytical Description of Two-step Decay Kinetics Averaged Exactly Over Dichotomous Fluctuations in Forward Rate, Acta Phys. Polon. 49, 1581 (2018); https://doi.org/10.5506/APhysPolB.49.1581.

O.L. Kapitanchuk, O.M. Marchenko and V. I. Teslenko, Hysteresis of transient populations in absorbing-state systems, Chem. Phys. 472, 249 (2016); https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2016.03.007.

V.I. Teslenko and O.L. Kapitanchuk, Multimodal dynamics of nonhomogeneous absorbing Markov chains evolving at stochastic transition rates, Int. J. Mod. Phys. B 34, 2050105 (2020); https://doi.org/10.1142/S0217979220501052

Y. Matsuzaki, S.C. Benjamin and J. Fitzsimons, Entangling unstable optically active matter qubits, Phys. Rev. A 83, 060303(R) (2011); https://doi.org/10.1103/PhysRevA.83.060303.

C. Harito, D.V. Bavykin, B. Yuliarto, H.K. Dipojono and F.C. Walsh, Inhibition of Polyimide Photodegradation by Incorporation of Titanate Nanotubes into a Composite, J. Polym. Environ. 27, 1505 (2019); https://doi.org/10.1007/s10924-019-01443-w.

T. Nakajima, K. Kuroi, Y. Nakasone, K. Okajima, M. Ikeuchi, S. Tokutomi and M. Terazima, Anomalous pressure effects on the photoreaction of a light-sensor protein from Synechocystis, PixD (Slr1694), and the compressibility change of its intermediates, Phys. Chem. Chem. Phys. 18, 25915 (2016); https://doi.org/10.1039/C6CP05091c.

H.-Y. Cao, Y.-Q. Ma, L.-X. Gao, Q. Tang and X.-F. Zheng, Photo induced reaction of myoglobins with energy transferred from excited free tryptophan, RCS Adv. 10, 43853 (2020); https://doi.org/10.1039/d0ra09341f.

R. R. Puri, Exact dynamics of a class of two-level and three-level atoms interacting with quantized field, J. Mod. Opt. 46, 1465 (1999). http://dx.doi.org/10.1080/09500349908231348

Z. Shao, Z. Yin, H. Song, W. Liu, X. Li, J. Zhu, K. Biermann, L. L. Bonilla, H. T. Grahn and Y. Zhang, Fast Detection of a Weak Signal by a Stochastic Resonance Induced by a Coherence Resonance in an Excitable GaAs/Al0.45Ga0.55As Superlattice, Phys. Rev. Lett. 121, 086806 (2018); https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.086806.

V.I. Teslenko and O.L. Kapitanchuk, Competitiveness of nonstationary states in linear kinetic systems, Mod. Phys. Lett. B 32, 1850022 (2018); https://doi.org/10.1142/S0217984918500227.

O.L. Kapitanchuk and V.I. Teslenko, Maximizing Performance Of Optoelectronic System Through Minimizing Its Sensibility To Brittle Failure, Mol. Cryst. Liqu. Cryst. 670, 119 (2018); https://doi.org/10.1080/15421406.2018.1542072

O.L. Kapitanchuk, V.I. Teslenko, Modeling the Bimodal Behavior of Self-Repairing Optical Window Systems Prone to Brittle Failure, Phys. Chem. Solid State, 20, 269 (2019); https://doi.org/10.15330/pcss.20.3.269-274

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-02-05

Як цитувати

Тесленко, В., & Капітанчук, О. (2024). Усереднена згасаюча динаміка однокрокового процесу перетворення з випадково-змінною швидкістю зворотного переходу. Фізика і хімія твердого тіла, 25(1), 35–39. https://doi.org/10.15330/pcss.25.1.35-39

Номер

Розділ

Фізико-математичні науки