This post, leveraging AI, summarizes and analyzes the key aspects of the research paper “Absolute Transverse Mobility and Ratchet Effect on Periodic 2D Symmetric Substrates”. For in-depth information, please refer to the original PDF.
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English Summary
This paper presents a simple model of an overdamped particle moving in a two-dimensional symmetric periodic potential with dc drive applied only in the longitudinal direction and additional ac drives applied both in the longitudinal and transverse directions. For certain regimes, we find that a finite longitudinal dc Jul mobility produces a net dc response only in exhibiting the ratchet effect which leads to absolute mobility effects.
Key Technical Terms
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- Absolute Transverse Mobility [Wikipedia (Ko)] [Wikipedia (En)] [나무위키] [Google Scholar] [Nature] [ScienceDirect] [PubMed]
Explanation: This refers to particle movement due to asymmetric substrate potentials for applied dc drive in the x-direction, whereby the particle moves strictly in the y-direction (transverse) direction. It indicates that even though the dc drive is strictly in the x-direction, the particle responds only in the y-direction. - Ratchet Effect [Wikipedia (Ko)] [Wikipedia (En)] [나무위키] [Google Scholar] [Nature] [ScienceDirect] [PubMed]
Explanation: This describes phase locking effects due to resonances between applied ac frequency and washboard frequency generated as particles move over periodic substrates. The effect occurs because of asymmetric closed orbits created by varying dc drive (fDC) values, leading to motion strictly in either x or y direction depending on the applied ac frequencies. - Pinning Phenomena [Wikipedia (Ko)] [Wikipedia (En)] [나무위키] [Google Scholar] [Nature] [ScienceDirect] [PubMed]
Explanation: This refers to particle movement due to repulsive forces from particles fixed at square arrays of obstacles with two electric fields. The pinning phenomenon occurs because particles move over periodic substrates created by washboard frequency generated as particles move over asymmetric closed orbits, leading to motion strictly in either x or y direction depending on applied ac frequencies.
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Absolute Transverse Mobility and Ratchet Effect on Periodic 2D Symmetric Substrates C. Reichhardt and C.J. Olson Reichhardt Center for Nonlinear Studies and Theoretical Division, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, New Mexico 87545 (June 19, 2018) We present a simple model of an overdamped particle moving on a two dimensional symmetric periodic substrate with a dc drive in the longitudinal direction and additional ac drives in both2003 the longitudinal and transverse directions. For certain regimes we find that a finite longitudinal dc Jul mobility.force producesAdditionallya net dc weresponsefind regimesonly in exhibitingthe transversea ratchetdirection,effectwhichin thewe absenceterm absoluteof an appliedtransversedc drive. 29 PACS numbers: 05.60,-k, 05.45.-a, 74.25.Qt, 87.16.Uv I. INTRODUCTION In this work we present a simple model for a driven classical overdamped particle moving in a 2D symmet- When an overdamped particle is driven with a dc drive, ric potential that exhibits a variety of dynamical behav- it moves in the direction of the drive, and in the absence iors, including phase locking, absolute transverse mobil- of any other external forces the particle velocity increases ity, and ratchet effects. Additionally we find reentrant linearly with the drive. If there is some form of pinning pinning phenomena where the moving particle becomes from a substrate, then in general for a finite range of pinned upon increasing the drive. Our system consists low drives the particle will be immobile or pinned [1,2]. of a particle moving over a symmetric periodic potential For higher drives in the presence of pinning the velocity with an applied dc drive in the x-direction and two ad- vs force curves can be highly nonlinear [1,2]. For cer- ditional ac drives in both the x and y directions. We set tain asymmetric substrate potentials, the particle speed the amplitudes and frequencies for the two ac drives sep- arately, and…
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한글 요약 (Korean Summary)
이 논문은 세로 방향으로 만 적용되는 DC 드라이브와 종 방향 및 횡 방향으로 적용되는 추가 AC 드라이브를 사용하여 2 차원 대칭 주기성 전위로 이동하는 과다 램프 입자의 간단한 모델을 제시한다. 특정 체제의 경우, 유한 한 종 방향 DC Jul Mobility는 래칫 효과를 나타내는 데만 순 DC 응답을 생성하여 절대 이동성 효과를 초래한다는 것을 발견했습니다.
주요 기술 용어 (한글 설명)
- Absolute Transverse Mobility
설명 (Korean): 이는 X 방향에서 적용된 DC 구동에 대한 비대칭 기판 전위로 인한 입자 이동을 의미하며, 여기서 입자는 Y 방향 (횡 방향) 방향으로 엄격하게 움직입니다. DC 드라이브가 X 방향에 엄격하게 이루어 지지만 입자는 y 방향에서만 반응 함을 나타냅니다.
(Original English: This refers to particle movement due to asymmetric substrate potentials for applied dc drive in the x-direction, whereby the particle moves strictly in the y-direction (transverse) direction. It indicates that even though the dc drive is strictly in the x-direction, the particle responds only in the y-direction.) - Ratchet Effect
설명 (Korean): 이것은 적용된 AC 주파수와 입자가주기적인 기판에 걸쳐 이동함에 따라 생성 된 워드 보드 주파수 사이의 공명으로 인한 위상 잠금 효과를 설명합니다. 효과는 다양한 DC 드라이브 (FDC) 값으로 생성 된 비대칭 폐쇄 궤도로 인해 발생하며, 적용된 AC 주파수에 따라 x 또는 y 방향으로 엄격하게 움직입니다.
(Original English: This describes phase locking effects due to resonances between applied ac frequency and washboard frequency generated as particles move over periodic substrates. The effect occurs because of asymmetric closed orbits created by varying dc drive (fDC) values, leading to motion strictly in either x or y direction depending on the applied ac frequencies.) - Pinning Phenomena
설명 (Korean): 이것은 2 개의 전기장을 갖는 장애물의 제곱 어레이에 고정 된 입자로부터의 반발력으로 인한 입자 움직임을 의미한다. 고정 현상은 입자가 비대칭 폐쇄 궤도 위로 이동함에 따라 생성 된 세척 보드 주파수에 의해 생성 된 주기적 기판 위에 입자가 이동하여, 적용된 AC 주파수에 따라 X 또는 Y 방향으로 엄격하게 움직이기 때문에 발생합니다.
(Original English: This refers to particle movement due to repulsive forces from particles fixed at square arrays of obstacles with two electric fields. The pinning phenomenon occurs because particles move over periodic substrates created by washboard frequency generated as particles move over asymmetric closed orbits, leading to motion strictly in either x or y direction depending on applied ac frequencies.)
발췌문 한글 번역 (Korean Translation of Excerpt)
정기 2D 대칭 기판 C. Reichhardt 및 C.J. Olson Reichhardt Center for Newinear Studies and Teoretical Division, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, New Mexico 87545 (2018 년 6 월 19 일)에 절대 가로 이동성 및 래칫에 영향을 미칩니다. 세로 방향 및 추가 AC는 2003 년에 종 방향 및 가로 방향으로 구동됩니다. 특정 정권의 경우, 우리는 유한성 종단 DC Jul Mobility를 찾아 낸다. 포스는 횡단 방향 방향을 전시하는 데있어서, 횡격 방지 방향을 전시하는 데 적용 할 때, 횡격막이 적용되는 경우에 영향을 미치지 않는다. 29 PACS 번호 : 05.60, -K, 05.45.-a, 74.25.qt, 87.16.uv I. 소개이 작업에서 우리는 2D 대칭으로 움직이는 구동 된 고전적인 과다 램프 입자에 대한 간단한 모델을 제시합니다. 다른 외부 힘의 잠금, 절대적 가로 모빌은 입자 속도가 증가하고 래칫 효과가 증가합니다. 또한 드라이브와 선형으로 리엔트 트랜트를 찾았습니다. 움직이는 입자가 기판에서 나오는 고정 현상을 고정하는 형태의 형태가 있다면 일반적으로 구동을 늘릴 때 유한 범위의 고정 범위를 위해. 우리의 시스템은 낮은 드라이브로 구성되어 입자가 움직이지 않거나 고정 될 것입니다 [1,2]. X 방향에서 적용된 DC 드라이브로 속도를 고정시킬 때 더 높은 드라이브에 대한 대칭 주기적 전위를 가로 질러 이동하고 2 개의 AD- 힘 곡선은 비선형이 될 수있다 [1,2]. x와 y 방향으로 인식 된 AC의 경우. 우리는 타인 비대칭 기판 전위를 설정하고, 입자 속도는 두 개의 AC의 진폭과 주파수를 별도로 구동하고 …
Source: arXiv.org (or the original source of the paper)
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