PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Physical Chemistry Chemical Physics· 2014Q2

Anormal difüzyon modelleri ve özellikleri: tek parçacık izlemenin yüzüncü yılında durağan olmama, ergodik olmama ve yaşlanma

Anomalous diffusion models and their properties: non-stationarity, non-ergodicity, and ageing at the centenary of single particle tracking

Ralf Metzler, Jae‐Hyung Jeon, Andrey G. Cherstvy, Eli Barkai

Kısa özet

Tek parçacık izleme, Brown hareketinden sapmaları ortaya çıkarır; bu makale, özellikle zaman ortalamalı ve topluluk ortalamalı ortalama kare sapmaların farklılaştığı ergodiklik kırılmasına odaklanarak anormal difüzyon modellerini ve özelliklerini detaylandırır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Tek parçacık izleme kullanılarak birçok sistemde Brown hareketinden sapan anormal difüzyon gözlemlenmektedir.
  • Makale, durağan olmama, ergodik olmama ve yaşlanma dahil olmak üzere popüler anormal difüzyon modellerini ve özelliklerini incelemektedir.
  • Önemli bir odak noktası, zaman ortalamalı ortalama kare sapmaların (MSD) topluluk ortalamalı MSD'den farklılaştığı ergodiklik kırılmasıdır.
  • Anormal dinamikleri tanımlamak ve bu davranışların fiziksel kökenlerini anlamak için yöntemler sunulmaktadır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Modern microscopic techniques following the stochastic motion of labelled tracer particles have uncovered significant deviations from the laws of Brownian motion in a variety of animate and inanimate systems. Such anomalous diffusion can have different physical origins, which can be identified from careful data analysis. In particular, single particle tracking provides the entire trajectory of the traced particle, which allows one to evaluate different observables to quantify the dynamics of the system under observation. We here provide an extensive overview over different popular anomalous diffusion models and their properties. We pay special attention to their ergodic properties, highlighting the fact that in several of these models the long time averaged mean squared displacement shows a distinct disparity to the regular, ensemble averaged mean squared displacement. In these cases, data obtained from time averages cannot be interpreted by the standard theoretical results for the ensemble averages. Here we therefore provide a comparison of the main properties of the time averaged mean squared displacement and its statistical behaviour in terms of the scatter of the amplitudes between the time averages obtained from different trajectories. We especially demonstrate how anomalous dynamics may be identified for systems, which, on first sight, appear to be Brownian. Moreover, we discuss the ergodicity breaking parameters for the different anomalous stochastic processes and showcase the physical origins for the various behaviours. This Perspective is intended as a guidebook for both experimentalists and theorists working on systems, which exhibit anomalous diffusion.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Physical Chemistry Chemical Physics, 2014 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Modelleme ve Simülasyon

Modeling and SimulationMathematics