完全非對稱排它過程的多道耦合效應研究.pdf

1、ASEP(asymmetric simple exclusion processes)模型最早于1968年提出用于模擬生物高聚物(biopolymerization)的動力學機理。模型刻畫的是具有硬核排斥作用的簡單一維格子氣系統(tǒng)。該模型雖然很簡單，但是它卻展現(xiàn)出了一維平衡系統(tǒng)所不具備的，豐富多彩的合作現(xiàn)象，如自發(fā)性對稱性破缺，由邊界條件導致的相變以及由單缺陷導致的相變等。正因為如此，ASEP模型近年來吸引了學術界的廣泛關注，被成功地運用

2、于分析表面成長，凝膠體(gel)電泳(electrophoresis)，薄膜通路擴散過程，蛋白質合成，分子馬達運動以及交通流。在ASEP模型中若粒子僅向一個方向跳躍則該模型變?yōu)門ASEP(totally asymmetric simple exclusion processes)模型，就是簡單完全非對稱排它過程。為了描述那些更加復雜的實際現(xiàn)象，人們對最原始的TASEP模型進行了很多擴展。本文中，我們研究其中的一種擴展模型，即耦合的TAS

3、EP模型。 第二章中，我們把粒子的跳入跳出引入到帶有交匯點的TASEP模型中，考慮了粒子的跳入跳出對于帶有交匯點的簡單完全非對稱排它過程的影響。粒子以ωA概率進入系統(tǒng)，以ωD概率跳出系統(tǒng)中的格點。我們設定K=ωA/ωD。我們分三種情況對系統(tǒng)進行分析：K>1，K<1和K=1。結果發(fā)現(xiàn)這三種情況下系統(tǒng)具有不同的相圖結構。當K>1時系統(tǒng)只有LD-LD，LD-S，S-HD和HD-HD四個相存在，當K≤1時還會有一些其他的相產(chǎn)生。當K=1

4、時，可以發(fā)現(xiàn)LD-(LD-MC)，LD-(LD-MC-HD)，(LD-MC-HD)-HD，(MC-HD)-HD和八個MC相關相。當K<1時，四個HD-LD相關相可以被找到。同時我們還發(fā)現(xiàn)對于固定的K，系統(tǒng)的相圖也會隨著ΩD的增加而發(fā)生改變。在本章中我們同時運用了平均場理論的方法Monte Carlo模擬的方法對系統(tǒng)進行分析，結果發(fā)現(xiàn)兩種方法得出的結果十分的吻合。 第三章中主要研究了多道耦合的簡單完全非對稱排它過程。在本章所研究的

5、模型中，系統(tǒng)由N個等長的網(wǎng)格組成，每個網(wǎng)格包括L個格點，粒子即可以沿著網(wǎng)格運動，也可以在網(wǎng)格之間進行完全非對稱的跳動。首先用數(shù)值模擬的方法得出系統(tǒng)的相圖和各個相的密度分布圖，結果表明系統(tǒng)的相圖結構會隨著系統(tǒng)網(wǎng)格數(shù)N的增加而發(fā)生變化，并給出了系統(tǒng)的相圖結構和網(wǎng)格數(shù)N的關系。我們還運用了平均場理論的方法對系統(tǒng)進行了解析，得出的結論和模擬的結果十分的吻合。 第四章中研究了一個雙道的簡單完全非對稱排它過程，在模型中粒子既可以沿著兩條平行