Non-Markovian Fokker-Planck equations and turbulent diffusion in plasmas

Non-Markovian generalization of the Fokker-Planck equation is proposed in attempt to describe the influence of memory effects on stochastic particle motion in both velocity and configuration spaces. General relations between the time-nonlocal diffusion coefficient, its conventional part and meansqua...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Condensed Matter Physics
Date:1998
Main Authors: Zagorodny, A., Weiland, J.
Format: Article
Language:English
Published: Інститут фізики конденсованих систем НАН України 1998
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119891
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Non-Markovian Fokker-Planck equations and turbulent diffusion in plasmas / A. Zagorodny, J. Weiland // Condensed Matter Physics. — 1998. — Т. 1, № 4(16). — С. 835-847. — Бібліогр.: 12 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-119891
record_format dspace
spelling Zagorodny, A.
Weiland, J.
2017-06-10T09:58:16Z
2017-06-10T09:58:16Z
1998
Non-Markovian Fokker-Planck equations and turbulent diffusion in plasmas / A. Zagorodny, J. Weiland // Condensed Matter Physics. — 1998. — Т. 1, № 4(16). — С. 835-847. — Бібліогр.: 12 назв. — англ.
1607-324X
DOI:10.5488/CMP.1.4.835
PACS: 05.40.+j; 52.35.Ra; 25.65.Ff
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119891
Non-Markovian generalization of the Fokker-Planck equation is proposed in attempt to describe the influence of memory effects on stochastic particle motion in both velocity and configuration spaces. General relations between the time-nonlocal diffusion coefficient, its conventional part and meansquare displacements are established. Application of the proposed non-Marcovian equation to the description of diffusive processes in the configurational space directly leads to a time-nonlocal diffusion equation. The results obtained are in agreement with the continuous time random walk theory. Microscopic derivation of the non-Markovian equation is given for the specific case of turbulent plasma using particle propagators renormalized with regard for the evolution of kinetic coefficients. The influence of memory effects on transport processes in plasmas with saturated turbulence is discussed.
З метою опису впливу “пам’яті” на стохастичну динаміку частинок у реальному просторі та просторі швидкостей запропоновано немарківське узагальнення рівняння Фокера-Планка. Встановлено загальні співвідношення між часово-нелокальними коефіцієнтами дифузії, їхніми звичайними складовими та середньоквадратичними зміщеннями. Застосування запропонованих рівнянь до опису дифузії в реальному просторі дає змогу ввести рівняння дифузії з часово-нелокальними коефіцієнтами. Мікроскопічне виведення немарковських рівнянь Фокера-Планка дано для випадку турбулентної плазми з урахуванням часової еволюції кінетичних коефіцієнтів. Обговорюється вплив ефектів часової нелокальності кінетичних коефіцієнтів на насичення плазмової турбулентності.
The authors acknowledge financial support within the INTAS Cooperation Projects 95-0133, 96-0617, and the Projects of the State Fund of Fundamental Studies of Ukraine (Grant No2.4/319 and 2.5.2/46).
en
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
Condensed Matter Physics
Non-Markovian Fokker-Planck equations and turbulent diffusion in plasmas
Немарковські рівняння Фокера-Планка і турбулентне перенесення в плазмі
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Non-Markovian Fokker-Planck equations and turbulent diffusion in plasmas
spellingShingle Non-Markovian Fokker-Planck equations and turbulent diffusion in plasmas
Zagorodny, A.
Weiland, J.
title_short Non-Markovian Fokker-Planck equations and turbulent diffusion in plasmas
title_full Non-Markovian Fokker-Planck equations and turbulent diffusion in plasmas
title_fullStr Non-Markovian Fokker-Planck equations and turbulent diffusion in plasmas
title_full_unstemmed Non-Markovian Fokker-Planck equations and turbulent diffusion in plasmas
title_sort non-markovian fokker-planck equations and turbulent diffusion in plasmas
author Zagorodny, A.
Weiland, J.
author_facet Zagorodny, A.
Weiland, J.
publishDate 1998
language English
container_title Condensed Matter Physics
publisher Інститут фізики конденсованих систем НАН України
format Article
title_alt Немарковські рівняння Фокера-Планка і турбулентне перенесення в плазмі
description Non-Markovian generalization of the Fokker-Planck equation is proposed in attempt to describe the influence of memory effects on stochastic particle motion in both velocity and configuration spaces. General relations between the time-nonlocal diffusion coefficient, its conventional part and meansquare displacements are established. Application of the proposed non-Marcovian equation to the description of diffusive processes in the configurational space directly leads to a time-nonlocal diffusion equation. The results obtained are in agreement with the continuous time random walk theory. Microscopic derivation of the non-Markovian equation is given for the specific case of turbulent plasma using particle propagators renormalized with regard for the evolution of kinetic coefficients. The influence of memory effects on transport processes in plasmas with saturated turbulence is discussed. З метою опису впливу “пам’яті” на стохастичну динаміку частинок у реальному просторі та просторі швидкостей запропоновано немарківське узагальнення рівняння Фокера-Планка. Встановлено загальні співвідношення між часово-нелокальними коефіцієнтами дифузії, їхніми звичайними складовими та середньоквадратичними зміщеннями. Застосування запропонованих рівнянь до опису дифузії в реальному просторі дає змогу ввести рівняння дифузії з часово-нелокальними коефіцієнтами. Мікроскопічне виведення немарковських рівнянь Фокера-Планка дано для випадку турбулентної плазми з урахуванням часової еволюції кінетичних коефіцієнтів. Обговорюється вплив ефектів часової нелокальності кінетичних коефіцієнтів на насичення плазмової турбулентності.
issn 1607-324X
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119891
citation_txt Non-Markovian Fokker-Planck equations and turbulent diffusion in plasmas / A. Zagorodny, J. Weiland // Condensed Matter Physics. — 1998. — Т. 1, № 4(16). — С. 835-847. — Бібліогр.: 12 назв. — англ.
work_keys_str_mv AT zagorodnya nonmarkovianfokkerplanckequationsandturbulentdiffusioninplasmas
AT weilandj nonmarkovianfokkerplanckequationsandturbulentdiffusioninplasmas
AT zagorodnya nemarkovsʹkírívnânnâfokeraplankaíturbulentneperenesennâvplazmí
AT weilandj nemarkovsʹkírívnânnâfokeraplankaíturbulentneperenesennâvplazmí
first_indexed 2025-12-07T17:19:22Z
last_indexed 2025-12-07T17:19:22Z
_version_ 1850870818468265984