Квантовая частица в V-образной яме произвольной асимметрии. Броуновские моторы

В.М. Розенбаум^†^а, б, И.В. Шапочкина^‡^а, б, Л.И. Трахтенберг^§^в, г
^аБелорусский государственный университет, пр. Независимости 4, Минск, 220030, Беларусь
^бСовместный институт Даляньского политехнического университета и Белорусского государственного университета, Далянь, Китайская Народная Республика
^вФедеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, ул. А.Н. Косыгина 4, Москва, 119991, Российская Федерация
^гМосковский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Воробьевы горы, Москва, 119991, Российская Федерация

Проанализирована зависимость энергетического спектра квантовой частицы в бесконечной V-образной потенциальной яме от параметра её асимметрии. Показана связь возникновения этой зависимости с разной глубиной проникновения квантовой частицы в классически запрещённые области под стенками ямы. В частности, оценка энергетического спектра с использованием правила квантования Бора—Зоммерфельда, которое не учитывает проникновение частицы в подбарьерные области, показывает, что зависимость от параметра асимметрии ямы отсутствует. Исключением является переход к случаю вертикальной стенки, когда квазиклассический подход характеризуется особым граничным условием. Полученные результаты проиллюстрированы зависимостью туннельного тока броуновского мотора (рэтчета) с приложенной флуктуирующей силой от асимметрии пилообразного потенциала. При определённом подборе параметров рэтчета учёт нулевых колебаний описывает возникновение потока частиц в направлении, противоположном полученному без такого учёта.

Текст pdf (342 Кб)

Скачивая файл я соглашаюсь с условиями использования.

English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2024.06.039704

Ключевые слова: энергетический спектр, асимметричные системы, функции Эйри, броуновские моторы, рэтчеты
PACS: 03.65.Ge, 05.40.−a, 05.60.Gg (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2024.06.039704
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2024/10/f/
Scopus

2-s2.0-85211493699
Цитата: Розенбаум В М, Шапочкина И В, Трахтенберг Л И "Квантовая частица в V-образной яме произвольной асимметрии. Броуновские моторы" УФН 194 1108–1117 (2024)

BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Русский

English

@article{Rozenbaum:2024,
	author = {V. M. Rozenbaum and I. V. Shapochkina and L. I. Trakhtenberg},
	title = {Quantum particle in a V-shaped well of arbitrary asymmetry. Brownian motors},
	publisher = {Uspekhi Fizicheskikh Nauk},
	year = {2024},
	journal = {Usp. Fiz. Nauk},
	volume = {194},
	number = {10},
	pages = {1108-1117},
	url = {https://ufn.ru/ru/articles/2024/10/f/},
	doi = {10.3367/UFNr.2024.06.039704}
}

Поступила: 15 февраля 2024, доработана: 5 мая 2024, одобрена в печать: 27 июня 2024

English citation: Rozenbaum V M, Shapochkina I V, Trakhtenberg L I “Quantum particle in a V-shaped well of arbitrary asymmetry. Brownian motors” Phys. Usp. 67 1046–1055 (2024); DOI: 10.3367/UFNe.2024.06.039704