局域浓度调控扩散系数的次氯酸.pdf

局域浓度调控扩散系数的次氯酸-碘离子-丙二酸系统图灵斑图形成中的反常扩散 胡文勇 邵元智 Anomalous diffusion in the formation of Turing pattern for the chlorine-iodine-malonic-acid system with a local concentration depended diffusivity Hu Wen-Yong Shao Yuan-Zhi 引用信息Citation: Acta Physica Sinica 63, 238202 (2014) DOI: 10.7498/aps.63.238202 在线阅读View online: /10.7498/aps.63.238202 当期内容View Table of Contents: /CN/volumn/home.shtml 您可能感兴趣的其他文章 Articles you may be interested in 细胞外钾离子浓度延迟恢复对螺旋波的影响研究 乔成功, 李伟恒, 唐国宁 2014, 63(23): 238201. 全文: PDF (8964KB) 气体放电系统中多臂螺旋波的数值分析 白占国, 李新政, 李燕, 赵昆 2014, 63(22): 228201. 全文: PDF (16733KB) 两层耦合可激发介质中螺旋波转变为平面波 李伟恒, 黎维新, 潘飞, 唐国宁 2014, 63(20): 208201. 全文: PDF (0KB) 钾扩散耦合引起的心脏中螺旋波的变化 乔成功, 王利利, 李伟恒, 唐国宁 2013, 62(19): 198201. 全文: PDF (1222KB) 时空调制对可激发介质螺旋波波头动力学行为影响及控制研究 钱郁 2012, 61(15): 158202. 全文: PDF (2263KB) 物理 学报 Acta Phys. Sin. Vol. 63, No. 23 (2014) 238202 局域浓度调控扩散系数的次氯酸-碘离子-丙二酸 系统图灵斑图形成中的反常扩散∗ 胡文勇 邵元智 (中山大学物理科学与工程技术学院, 广州 510275) ( 2014 年5 月16 日收到; 2014 年7 月14 日收到修改稿) 通过数值模拟及振幅方程解析解方法, 从实空间和倒空间分析了受局域浓度扩散系数调控下次氯酸-碘 离子-丙二酸反应扩散系统图灵斑图形成的扩散机理. 在零扩散系数调节下, 斑图形成为典型的菲克扩散; 而 在负向正向扩散系数调节下, 斑图的形成依赖欠扩散和超扩散. 图灵系统的浓度稳态振幅对随机初始条件敏 感性随局域浓度扩散调控系数 的增大而增加. 关键词: 反应扩散系统, 斑图, 扩散机理 PACS: 82.40.Ck, 47.54.–r, 64.60.an, 89.75.Da DOI: 10.7498/aps.63.238202 的1/2 幂指数关系, 即典型的菲克扩散: 1 引 言 ⟨√ ⟩ ∼ (1) 基于次氯酸-碘离子-丙二酸(CIMA) 系统等化 其基本假设是任一粒子在任一时刻, 向各个方向扩 12 学反应扩散系统而形成的图灵斑图 通常呈现 散的概率相等, 且扩散步长、速率分布相等. 满足上 六角斑点状态、条纹状态, 或者两者共存的混合状 述条件则要求扩散过程在空间和时间上具有完全 34 态 . 通常可以通过施加外部因素, 如光场或电 的对称性, 且任意两粒子间无相互作用. 上述扩散 场58 、噪声910 等, 或调节内部因素1113 来实 过程也称为正常扩散. 在实际扩散过程中, 粒子之 现斑图形态的调控. 很多研究表明: 图灵斑图系统 间存在着各种层次的相互作用, 粒子的疏密在很