밀도에 의존하는 압력이 있는 주화성 계의 연구
- Abstract
- Many small organisms such as bacteria can attract each other by deposit-ing chemical attractants. At the same time, they exert repulsive force on each other when crowded, which can be modeled by effective pressure as an increasing function of the organisms’ density. As the chemical attraction becomes strong compared to the effective pressure, the system will undergo a phase transition from homogeneous distribution to aggregation. In this work, we describe the interplay of organisms and chemicals on a two-dimensional disk with a set of partial differential equations of the Patlak-Keller-Segel type. By analyzing its Lyapunovfunctional, we show that the aggregation transition occurs discontinuously, form-ing an aggregate near the boundary of the disk. The result can be interpreted within a thermodynamic framework by identifying the Lyapunov functional with free energy.
- Author(s)
- 배규호
- Issued Date
- 2019
- Awarded Date
- 2019. 8
- Type
- Dissertation
- Publisher
- 부경대학교
- URI
- https://repository.pknu.ac.kr:8443/handle/2021.oak/23549
http://pknu.dcollection.net/common/orgView/200000223134
- Affiliation
- 부경대학교 대학원
- Department
- 대학원 물리학과
- Advisor
- 백승기
- Table Of Contents
- 제1장 서론 1
제2장 Patlak-Keller-Segel 모형 4
제1절 Patlak-Keller-Segel 모형 4
제3장 Lypunov범함수 7
제1절 Lyapunov 범함수의 유도 7
제4장 Normal mode 전개를 이용한 자유에너지 함수의 계산 11
제1절 선형 의존 압력함수에 대한 자유에너지 함수 11
제2절 밀도 제곱에 비례하는 보정항이 있는경우 13
제5장 자유에너지 함수의 수치해석 17
제1절 경사하강법을 이용한 자유에너지 함수의 분석 17
제6장 논의및 제안 21
제1절 논의 21
제2절 제안 23
부록 A 베셀함수의 직교성을 이용한 κ= 0 에서의 자유에너지 함수 유도 24
부록 B 선형 안정성 분석 30
부록 C 회전대칭이 있는 경우 두 전개모드의 Lyapunov 함수 32
- Degree
- Master
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- 대학원 > 물리학과
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