Опис переходу між різними режимами руху наночастинок в рамках чотирипараметричної системи Лоренца

Abstract

В роботі досліджено рух ансамблю наночастинок довільної форми. Побудовано синергетичну систему чотирьох диференційних рівнянь, що дозволяє самоузгодженим чином представити перехід між різними режимами руху наночастинок. Отримано ефективну енергію руху ансамблю наночастинок в залежності від швидкості поступального руху. За допомогою методу фазової площини досліджено кінетику системи для різних співвідношень між часами зміни основних параметрів, знайдено умови існування стійких станів. Для стохастичного випадку знайдено, що найбільший вплив мають флуктуації обертального моменту та внутрішньої сили. В рамках методу генеруючого потенціалу було досліджено вплив цих флуктуацій на механізм переходу між режимами руху наночастинок. Дане теоретичне дослідження може бути корисним при прогнозуванні поведінки ансамблю наночастинок довільної форми та при аналізі можливих типів руху за умов зовнішнього впливу.

In this work, the motion of a arbitrary form nanoparticle ensemble has been studied. A synergistic system of four differential equations is constructed, which allows a self-consistent way to represent a transition between different modes of motion of nanoparticles. The effective energy of motion of an ensemble of nanoparticles is obtained, depending on the velocity of the translational motion. Using the method of the phase plane, the kinetics of the system for different ratios between the times of the change of the basic parameters is investigated, the conditions for the existence of stable states are found. For a stochastic case, it has been found that the fluctuations of the torque and internal forces have the greatest influence. In the framework of the method of generating potential, the effect of these fluctuations on the mechanism of transition between modes of nanoparticle movement was investigated. This theoretical study may be useful in predicting the behavior of an ensemble of nanoparticles of arbitrary shape and in analyzing possible types of motion under conditions of external influence.