项目简介
项目名称
分子尺度棘轮效应的理论研究
项目批准号
11175230
学科分类
A050105
数理科学部
_物理学Ⅱ
_基础物理学
_统计物理学与复杂系统
资助类型
数理科学
负责人
方海平
依托单位
中国科学院上海应用物理研究所
批准年份
2011
起止时间
201201-201512
批准金额
60.00万元
摘要
棘轮效应是Smoluchowski在1912年设计的理想实验。其核心是一个不对称的系统是否可以由热运动驱动，从而挑战热力学第二定律。Feynman对此进行了重述和推广，说明其不可行性。后来这个概念在介观尺度得到应用，一个空间或动力学不对称的体系可以由一个外加的无偏的随机震动驱动。理论要求这个随机震动必须有长程关联,而热运动被认为不具有长程关联。自1997年分子尺度棘轮在实验上的提出，人们期望分子棘轮或许可由热运动驱动，分子动力学模拟也暗示这一点。但目前还没有任何分子棘轮的理论。基于我们的理解，即，分子尺度的棘轮系统工作在热运动尺度内，棘轮本身结构运动与棘轮效应相耦合（介观结构尺度远大于热运动，不产生这样耦合），本项目将在分子层次讨论棘轮效应，理解一些分子尺度的实验和分子动力学模拟结果。并将获得的相应机理应用于一些纳米尺度机器的设计。为建立完整的分子层次的棘轮效应的理论做贡献。
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