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自驱粒子拥簇行为研究取得重要进展
( 2015-01-13 )
 

近日,我系姜锐教授、胡茂彬副教授研究组与美国莱斯大学(Rice University)的Anatoly B. Kolomeisky教授研究组合作在自驱粒子集簇行为研究领域取得重要进展,发现一种新的激波演化机制。该机制的发现为探索自驱粒子拥簇行为提供了重要思路,同时也为非对称换道情况下的交通拥簇问题建立了新的数学模型。相关研究成果以“Bulk induced phase transition in driven diffusive systems”为题发表于Nature Publishing Group的杂志《Scientific Reports》中(DOI: 10.1038/srep05459)。

自驱粒子拥簇行为一直是非平衡统计力学、复杂系统、非线性动力学领域的研究热点,其非平衡相变过程中的激波演化机制是需要解决的关键科学问题。我系姜锐教授、胡茂彬副教授研究组利用平均场理论及蒙特卡洛模拟对所建立的弱耦合作用下的非对称排他耦合模型进行求解,发现中间道的密度轮廓图呈现非单调变化。此外,当密度的极值满足临界条件时,系统呈现内部诱导的非平衡相变,即在激波的波前、波后处密度可以连续、平滑地穿越临界线同时系统的密度轮廓呈现双激波现象。

            

图:自驱动粒子示例(左)和系统模型图(右)

             图:激波演化机制(Bulk-induced

王玉青博士为论文第一作者。该研究得到了国家科技部重点基础研究发展计划973计划)、国家自然科学基金等项目的资助。

附论文链接:http://www.nature.com/srep/2014/140626/srep05459/full/srep05459.html


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