Counterintuitive Short Uphill Transitions in Single-File Diffusion
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F19%3A10405362" target="_blank" >RIV/00216208:11320/19:10405362 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=wnqDE2hEVO" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=wnqDE2hEVO</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1021/acs.jpcc.8b12081" target="_blank" >10.1021/acs.jpcc.8b12081</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Counterintuitive Short Uphill Transitions in Single-File Diffusion
Popis výsledku v původním jazyce
A universal feature of single-file transport in micropores is the anomalous diffusion of a tracer particle. Here, we report on a new inherent property of the tracer dynamics in periodic free energy landscapes, which manifests itself in the kinetics of local transitions between neighboring energy minima: in the presence of a drift, transitions uphill against the drift are faster than along the more favorable downhill direction. The inequality between the uphill and downhill transition times holds for all densities and particle sizes. Dependent on the particle size, the transition times can be shorter or longer than the corresponding ones for a single particle. We provide a clear physical interpretation of these behaviors and show how they appear in various regimes of collective dynamics. Our findings provide a new robust method to probe collective effects by measurements of local tracer dynamics. They moreover demonstrate the complexity of extending Kramers' diffusion model to an interacting many-body system.
Název v anglickém jazyce
Counterintuitive Short Uphill Transitions in Single-File Diffusion
Popis výsledku anglicky
A universal feature of single-file transport in micropores is the anomalous diffusion of a tracer particle. Here, we report on a new inherent property of the tracer dynamics in periodic free energy landscapes, which manifests itself in the kinetics of local transitions between neighboring energy minima: in the presence of a drift, transitions uphill against the drift are faster than along the more favorable downhill direction. The inequality between the uphill and downhill transition times holds for all densities and particle sizes. Dependent on the particle size, the transition times can be shorter or longer than the corresponding ones for a single particle. We provide a clear physical interpretation of these behaviors and show how they appear in various regimes of collective dynamics. Our findings provide a new robust method to probe collective effects by measurements of local tracer dynamics. They moreover demonstrate the complexity of extending Kramers' diffusion model to an interacting many-body system.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10300 - Physical sciences
Návaznosti výsledku
Projekt
Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2019
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Journal of Physical Chemistry C
ISSN
1932-7447
e-ISSN
—
Svazek periodika
123
Číslo periodika v rámci svazku
9
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
7
Strana od-do
5714-5720
Kód UT WoS článku
000460996000064
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85062644051