Crossover dynamics from superdiffusion to subdiffusion
- The Cattaneo or telegrapher's equation describes the crossover from initial ballistic to normal diffusion. Here we study and survey time-fractional generalisations of this equation that are shown to produce the crossover of the mean squared displacement from superdiffusion to subdiffusion. Conditional solutions are derived in terms of Fox H-functions and the dth-order moments as well as the diffusive flux of the different models are derived. Moreover, the concept of the distribution-like is proposed as an alternative to the probability density function.
| Verfasserangaben: | Emad AwadORCiD, Ralf MetzlerORCiDGND |
|---|---|
| DOI: | https://doi.org/10.1515/fca-2020-0003 |
| ISSN: | 1311-0454 |
| ISSN: | 1314-2224 |
| Titel des übergeordneten Werks (Englisch): | Fractional calculus and applied analysis : an international journal for theory and applications |
| Untertitel (Englisch): | models and solutions |
| Verlag: | De Gruyter |
| Verlagsort: | Berlin ; Boston |
| Publikationstyp: | Wissenschaftlicher Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Datum der Erstveröffentlichung: | 27.02.2020 |
| Erscheinungsjahr: | 2020 |
| Datum der Freischaltung: | 23.05.2023 |
| Freies Schlagwort / Tag: | Cattaneo equation; Fox H-functions; anomalous diffusion; crossover dynamics; fractional dynamic equations; subdiffusion; superdiffusion and; telegrapher's equation |
| Band: | 23 |
| Ausgabe: | 1 |
| Seitenanzahl: | 48 |
| Erste Seite: | 55 |
| Letzte Seite: | 102 |
| Fördernde Institution: | Alexander von Humboldt Polish Honorary Research Scholarship from the; Foundation for Polish Science (Fundacja na rzecz Nauki Polskiej) |
| Organisationseinheiten: | Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät / Institut für Physik und Astronomie |
| DDC-Klassifikation: | 5 Naturwissenschaften und Mathematik / 53 Physik / 530 Physik |
| Peer Review: | Referiert |
| Publikationsweg: | Open Access / Bronze Open-Access |
