論文の概要: Quantum stick-slip motion in nanoscaled friction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.14207v1
- Date: Thu, 20 Feb 2025 02:36:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-21 14:24:57.747392
- Title: Quantum stick-slip motion in nanoscaled friction
- Title（参考訳）: ナノスケール摩擦における量子スティックスリップ運動
- Authors: Dai-Nam Le, Pablo Rodriguez-Lopez, Lilia M. Woods,
- Abstract要約: 原子系の摩擦は通常古典的なプレンドル・トムリンソンモデルによって記述される。
本研究では, 外部の浴槽に熱を放つことにより, 放散が容易になる量子力学的特性について考察する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Friction in atomistic systems is usually described by the classical Prandtl-Tomlinson model suitable for capturing the dragging force of a nanoparticle in a periodic potential. Here we consider the quantum mechanical version of this model in which the dissipation is facilitated by releasing heat to an external bath reservoir. The time evolution of the system is captured with the Liouville-von Neumann equation through the density matrix of the system in the Markov approximation. We examine several kinetic and dissipative properties of the nanoparticle by delineating classical vs quantum mechanical effects. We find that that the Landau-Zener tunneling is a key factor in the overall reduction of the frictional dissipation when compared to the classical motion in which such tunneling is absent. This in-depth study analyzes the interplay between velocity, strength of interaction, and temperature to control the frictional process and provide useful guidelines for experimental data interpretation.
- Abstract（参考訳）: 原子系の摩擦は通常、周期ポテンシャルにおけるナノ粒子の引張力を捉えるのに適した古典的なプレンドル・トムリンソンモデルによって記述される。
ここでは, 外部浴槽に熱を放つことにより, 放散を容易にする量子力学モデルについて考察する。
系の時間発展は、マルコフ近似における系の密度行列を通して、リウヴィル・ヴォン・ノイマン方程式で捉えられる。
古典的, 量子力学的効果を導出したナノ粒子の速度論的, 散逸的特性について検討した。
その結果, ランダウ・ツェナートンネルは, 従来のトンネルが欠落する運動に比べ, 摩擦散逸の全体的低減に重要な要因であることが判明した。
本研究は、摩擦過程を制御するための速度、相互作用の強さ、温度の相互作用を分析し、実験データ解釈のための有用なガイドラインを提供する。
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