Ergodizität in stochastischen Modellen für anomale Diffusion
Anomale Diffusion, welche sich durch eine Abweichung von den
mathematischen Gesetzmäßigkeiten der normalen Diffusion auszeichnet, ist ein
häufig in der Natur beobachteter Prozess. Konkrete Beispiele sind der
Ladungsträgertransport in amorphen Halbleitern, Diffusion in lebenden Zellen
sowie die Ausbreitung von Partikeln in turbulenten Strömungen. Obwohl
anomale Diffusion schon seit einigen Jahrzehnten in den Fokus der
wissenschaftlichen Untersuchungen gerückt ist, wurde erst in den ungefähr
letzten 10 Jahren realisiert, dass insbesondere bestimmte subdiffusive Prozesse
ein nicht ergodisches Verhalten besitzen können. Jedoch auch Superdiffusion
kann eine Abweichung von statistischen Größen, welche aus einem
Ensemblemittel gewonnen werden, im Vergleich zu den entsprechenden
zeitgemittelten Größen aufweisen. Der Vortrag widmet sich der Untersuchung
einfacher stochastischer Modelle, welche anomale Diffusion liefern. Konkret
werden die fraktionale Brownsche Bewegung, subdiffusive Continuous-Time-Random-Walks
sowie Lévy-Walks hinsichtlich ihrer Ergodizität untersucht.
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