RIKEN介观器件腔中粒子输运过程的混沌性质及分形自相似结构研究

杨秦男; 张延惠; 蔡祥吉; 蒋国辉; 徐学友

doi:10.7498/aps.62.080505

摘要

研究了粒子在RIKEN介观器件中的输运性质, RIKEN器件的理论模型是二维Sinai台球的一种, 是研究粒子逃逸曲线混沌性质和分形规律的理想模型之一. 采用逃逸曲线定性比较和分形维数定量计算两种方法, 得到了开口宽度、腔长、拐角位置、圆弧半径等器件参数对逃逸曲线混沌区域分布的影响规律. 结果发现逃逸曲线中存在分形自相似结构, 揭示了粒子在RIKEN介观器件腔中输运过程存在的混沌性质, 并首次运用眼式结构分析和相似比比较等方法对分形自相似结构进行了验证.

关键词:

Abstract

The theoretical model of RIKEN mesoscopic device in our study is one kind of the two-dimensional Sinai billiards, which is an ideal model to investigate the chaotic and fractal behaviors in particle escape curves. In the analysis of the escape curves, we use two methods:qualitative comparison and quantitative calculation of the fractal dimensions. Then we obtain the influence of the distribution of chaotic areas caused by the opening width, cavity length, corner positions, arc radius, etc. In the results, we find the fractal self-similar structure of the escape curves in which the similarity is very good, and they display the chaotic property of the transmission in the RIKEN device. Moreover, we use the eye-style structure analysis and the comparation between similar ratios to investagate the fractal self-similar structure.

Keywords:

作者及机构信息

1.
山东师范大学物理与电子科学学院, 济南 250014;

2.
山东省科学院情报研究所, 济南 250014

基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10774093, 10374061)资助的课题.

Authors and contacts

1.
College of Physics and Electronics, Shandong Normal University, Jinan 250014, China;

2.
Information Research Institute, Shandong Academy of Sciences, Jinan 250014, China

Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 10774093, 10374061).

参考文献

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