Аномальна дифузiя: аналiз траєкторiї колоїдної частинки

Аномальна дифузiя: аналiз траєкторiї колоїдної частинки

Single particle tracking data are usually analyzed in terms of the mean square displacement (MSD) which exhibits, in the case of Brownian particles undergoing the anomalous diffusion, a time dependence that is slower (subdiffusion) or faster (superdiffusion) than a linear one. The particle velocity...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2018
Автори: Brodin, A., Turiv, T., Nazarenko, V.
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: Publishing house "Academperiodika" 2018
Онлайн доступ:https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018509
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Ukrainian Journal of Physics

Репозитарії

Ukrainian Journal of Physics
id ujp2-article-2018509
record_format ojs
spelling ujp2-article-20185092019-03-31T08:34:06Z Anomalous Diffusion: Single Particle Trajectory Analysis Аномальна дифузiя: аналiз траєкторiї колоїдної частинки Brodin, A. Turiv, T. Nazarenko, V. Brownian motion anomalous diffusion single particle tracking mean square displacement velocity autocorrelation function Single particle tracking data are usually analyzed in terms of the mean square displacement (MSD) which exhibits, in the case of Brownian particles undergoing the anomalous diffusion, a time dependence that is slower (subdiffusion) or faster (superdiffusion) than a linear one. The particle velocity autocorrelation function (VAF), which is directly related to the underlying dynamics of the host medium that brings about the anomalous diffusion, can then be obtained as the second time derivative of MSD. We examine the possibility to obtain the mean velocity autocorrelation function (MVAF) directly from the particle trace data and analyze its relation to the true VAF for an instantaneous velocity. So long as the sampling time interval is much shorter than the correlation time, MVAF gives an accurate estimate of VAF. Data analysis procedures are illustrated, by using the data generated within a simple stochastic model of superdiffusion. В ходi аналiзу даних з дифузiї колоїдних частинок, зазвичай, розраховується середнє значення квадрата змiщення частинки, що, у випадку аномальної дифузiї броунiвської частинки, зростає з часом повiльнiше (субдифузiя) або швидше (супердифузiя) в порiвняннi з лiнiйною залежнiстю. Автокореляцiйна функцiя швидкостi частинки, яка є безпосередньо зв’язаною з динамiкою середовища, що приводить до аномальної дифузiї, може бути отримана як друга похiдна по часу вiд середнього квадрата змiщення. Ми показуємо, що автокореляцiйна функцiя середньої швидкостi, отримана безпосередньо з траєкторiї частинки, дає достатньо точну оцiнку автокореляцiйної функцiї миттєвої швидкостi частинки, якщо часовий iнтервал дискретизацiї даних є набагато коротшим за час кореляцiї. Чисельний аналiз проiлюстровано на даних, отриманих iз простої стохастичної моделi для супердифузiї. Publishing house "Academperiodika" 2018-10-24 Article Article Peer-reviewed Рецензована стаття application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018509 10.15407/ujpe59.08.0775 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 59 No. 8 (2014); 775 Український фізичний журнал; Том 59 № 8 (2014); 775 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe59.08 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018509/542 Copyright (c) 2018 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine
institution Ukrainian Journal of Physics
baseUrl_str
datestamp_date 2019-03-31T08:34:06Z
collection OJS
language English
topic_facet Brownian motion
anomalous diffusion
single particle tracking
mean square displacement
velocity autocorrelation function
format Article
author Brodin, A.
Turiv, T.
Nazarenko, V.
spellingShingle Brodin, A.
Turiv, T.
Nazarenko, V.
Аномальна дифузiя: аналiз траєкторiї колоїдної частинки
author_facet Brodin, A.
Turiv, T.
Nazarenko, V.
author_sort Brodin, A.
title Аномальна дифузiя: аналiз траєкторiї колоїдної частинки
title_short Аномальна дифузiя: аналiз траєкторiї колоїдної частинки
title_full Аномальна дифузiя: аналiз траєкторiї колоїдної частинки
title_fullStr Аномальна дифузiя: аналiз траєкторiї колоїдної частинки
title_full_unstemmed Аномальна дифузiя: аналiз траєкторiї колоїдної частинки
title_sort аномальна дифузiя: аналiз траєкторiї колоїдної частинки
title_alt Anomalous Diffusion: Single Particle Trajectory Analysis
description Single particle tracking data are usually analyzed in terms of the mean square displacement (MSD) which exhibits, in the case of Brownian particles undergoing the anomalous diffusion, a time dependence that is slower (subdiffusion) or faster (superdiffusion) than a linear one. The particle velocity autocorrelation function (VAF), which is directly related to the underlying dynamics of the host medium that brings about the anomalous diffusion, can then be obtained as the second time derivative of MSD. We examine the possibility to obtain the mean velocity autocorrelation function (MVAF) directly from the particle trace data and analyze its relation to the true VAF for an instantaneous velocity. So long as the sampling time interval is much shorter than the correlation time, MVAF gives an accurate estimate of VAF. Data analysis procedures are illustrated, by using the data generated within a simple stochastic model of superdiffusion.
publisher Publishing house "Academperiodika"
publishDate 2018
url https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018509
work_keys_str_mv AT brodina anomalousdiffusionsingleparticletrajectoryanalysis
AT turivt anomalousdiffusionsingleparticletrajectoryanalysis
AT nazarenkov anomalousdiffusionsingleparticletrajectoryanalysis
AT brodina anomalʹnadifuziâanaliztraêktoriíkoloídnoíčastinki
AT turivt anomalʹnadifuziâanaliztraêktoriíkoloídnoíčastinki
AT nazarenkov anomalʹnadifuziâanaliztraêktoriíkoloídnoíčastinki
first_indexed 2025-10-02T01:14:56Z
last_indexed 2025-10-02T01:14:56Z
_version_ 1851765105262329856

Схожі ресурси