Project R-11130

ALGEMENE ASPECTEN OVER STOCHASTISCHE THERMODYNAMICA: STOCHASTISCHE IMPEDANTIE EN THERMODYNAMICA VAN BROWNIAN DEELTJES. (Onderzoek)

Dit project is gericht op het bestuderen van verschillende innovatieve en relevante aspecten van stochastische thermodynamica. In het eerste deel beschouwen we het gebruik van entropieproductie als een hulpmiddel om faseovergangen te karakteriseren. Hoewel veelbelovend, vereist deze studie nog verdere studies, waaronder een uitbreiding voor systemen met verschillende symmetrieën en eigenschappen en voor de analyse van andere grootheden. We zijn van plan om te verifiëren/vaststellen of faseovergangen duidelijk onderscheidende kenmerken vertonen wanneer ze worden geanalyseerd vanuit het perspectief van onzekerheidsrelaties en/of Jarzynski en Crooks-type relaties. Het tweede deel focust op verschillende versies voor periodieke stochastische pompen. Als eerste stap beschouwen we systemen waarvan de koppeling met de verschillende reservoirs periodiek in de tijd wordt gemoduleerd. Een dergelijke aandrijving staat in contrast met de gebruikelijke situatie (bv. periodieke variaties in temperaturen of chemische potentialen), voornamelijk door het bestaan van verschillende Onsagercoëfficiënten en wederkerigheidsrelaties. Dit concept, dat reeds toegepast is voor discrete systemen beschreven door een mastervergelijking, gaan we veralgemenen voor Brownse deeltjes. Onze studie omvat zowel de invloed van de periode alsook over- en ondergedempte Brownse deeltjes. De focus ligt op de thermodynamische eigenschappen en een algemene studie van de stochastische efficientie. De focus van het derde deel ligt op de studie van stochastische impedantie. Recentelijk werd het concept van impedantie geïntroduceerd in de context van stochastisch deeltjestransport, namelijk electronentransport doorheen een quantum dot gekoppeld aan twee reservoirs. Zelfs in deze eenvoudige setup vertoont de resultertende impedantie een rijke variatie in functie van de systeemparameters. In het huidige project zijn we van plan een meer algemene behandeling te overwegen, bijv. door rekening te houden met andere hoeveelheden zoals energie, werk en warmte.

01 maart 2021 - 31 december 2023