Anomální tepelná odezva v nerovnovážných stochastických modelech

• Název práce v češtině: Anomální tepelná odezva v nerovnovážných stochastických modelech
• Název v anglickém jazyce: Anomalous heat response in nonequilibrium stochastic models
• Klíčová slova: nerovnovážný proces; markovovská dynamika; tepelná kapacita
• Klíčová slova anglicky: nonequilibrium process; Markovian dynamics; heat capacity
• Akademický rok vypsání: 2017/2018
• Typ práce: bakalářská práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Ústav teoretické fyziky (32-UTF)
• Vedoucí / školitel: RNDr. Karel Netočný, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 31.10.2017
• Datum zadání: 01.11.2017
• Datum potvrzení stud. oddělením: 16.07.2018
• Datum a čas obhajoby: 13.09.2018 09:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 20.07.2018
• Datum odevzdání tištěné podoby: 20.07.2018
• Datum proběhlé obhajoby: 13.09.2018
• Oponenti: RNDr. Artem Ryabov, Ph.D.

Zásady pro vypracování

Student se seznámí s metodou popisu nerovnovážných termodynamických procesů v markovovském formalismu. S jeho pomocí bude analyzovat zobecněnou tepelnou kapacitu v několika vybraných modelech rozšiřujících dříve studované nerovnovážné systémy. Pokusí se identifikovat režimy anomálního chování a najít jejich vhodnou interpretaci.

Seznam odborné literatury

C. W. Gardiner, Handbook of Stochastic Methods for Physics, Chemistry and the Natural Sciences (Springer-Verlag, Berlin, 1996).
N. G. van Kampen, Stochastic processes in physics and chemistry (North-Holland, Amsterdam, 1981).
E. Boksenbojm, C. Maes, K. Netočný, and J. Pešek, Europhys. Lett. 96 (2011) 40001.
J. Pešek, E. Boksenbojm, and K. Netočný, Cent. Eur. J. Phys. 10 (2012) 692.
M. Baiesi, S. Ciliberto, G. Falasco, and C. Yolcu, Phys. Rev. E 94 (2016) 022144.

Předběžná náplň práce

Tepelná odezva systému při změně teploty okolí je charakterizována tepelnou kapacitou a pro rovnovážné systémy nese relevantní informaci o jejich vnitřní struktuře. Pro nerovnovážné systémy jako je například tepelná pumpa nebo kvantová tečka přenášející náboj mezi dvěma elektrickými přívody se tato tepelná odezva děje na pozadí neustálé disipace. Příslušná (zobecněná) tepelná kapacita proto může vykazovat anomální vlastnosti (například nabývat záporných hodnot), jejichž fyzikální interpretace je netriviální. Cílem práce je prostudovat tuto problematiku pro některé stochastické modely nanoskopických systémů mimo termodynamickou rovnováhu.