Please use this identifier to cite or link to this item: https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/91469
Or use following links to share this resource in social networks: Recommend this item
Title Effect of Fractional Order Time Derivative on the Out-Diffusion Profiles During Degassing a Thin Plate in Vacuum
Other Titles Вплив дробової похідної за часом на профілі зовнішньої дифузії під час дегазації тонкої пластини у вакуумі
Authors Souigat, A.
Korichi, Z.
Mezabia, M.E.
Benkrima, Y.
Meftah, M.T.
ORCID
Keywords дробова похідна
Капуто-Фабріціо
рівняння дифузії
дегазація тонкої пластини
fractional derivative
Caputo-Fabrizio
diffusion equation
degassing a thin plate
Type Article
Date of Issue 2023
URI https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/91469
Publisher Sumy State University
License In Copyright
Citation A. Souigat, Z. Korichi, et al., J. Nano- Electron. Phys. 15 No 2, 02011 (2023) DOI: https://doi.org/10.21272/jnep.15(2).02011
Abstract Методи дробових обчислень та їх застосування в різних наукових галузях викликають великий інтерес в останні роки. Вони використовуються в моделюванні багатьох фізичних задач, хімічних процесів та інженерії. Нещодавно Капуто-Фабріціо запропонував нову похідну дробового порядку без сингулярного ядра. Цей новий оператор підходить для перетворення Лапласа і здатний описувати фізичну поведінку на різних масштабах. З метою подальшого дослідження можливого застосування цього нового оператора ми використали його для вивчення впливу похідної дробового порядку за часом на профілі вихідної дифузії під час дегазації тонкої пластини у вакуумі. У цій роботі змодельований транспорт домішок у матеріалі під час дегазації з допомогою рівняння дифузії дробового порядку за часом, врахувавши похідну Капуто-Фабріціо, і опрацьований за допомогою методу розділення змінних. Отримано точний розв'язок, який залежить від похідної альфа дробового порядку за часом. Змінна альфа відіграє важливу роль у чисельному моделюванні і має вплив на профілі дифузії. Дегазація відбувається швидше, коли альфа наближається до 1, і дегазація сповільнюється, коли альфа наближається до нуля.
Fractional calculation methods and their applications in various scientific fields have aroused great interest in recent years. They have been used in the modeling of many physical problems, chemical processes and engineering. Recently, Caputo-Fabrizio proposed a new fractional order derivative without singular kernel, this new operator is suitable for the Laplace transformation and capable of describing physical behavior at different scales. In order to further investigate the possible application of this new operator, we used it to study the effect of fractional order time derivative on the out-diffusion profiles during degassing a thin plate in vacuum. In this work we modulate the impurity transport in the material during degassing by the time fractional diffusion equation, taking into account the Caputo-Fabrizio derivative, and we treated it by using the separation of variables method. An exact solution was obtained, depends on the time fractional-order derivative alpha. We observed that alpha plays an important role in the numerical simulations and it has an effect on the out-diffusion profiles, where the degassing is faster as alpha approaches 1, and the degassing is slow as alpha approaches zero.
Appears in Collections: Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)

Views

China China
1444
Côte d’Ivoire Côte d’Ivoire
1
Indonesia Indonesia
1
Ukraine Ukraine
17
United Kingdom United Kingdom
77
United States United States
5628
Unknown Country Unknown Country
47

Downloads

Algeria Algeria
1
Chile Chile
1
China China
1
France France
1
India India
1
Singapore Singapore
1
Ukraine Ukraine
46
United States United States
7220
Unknown Country Unknown Country
1

Files

File Size Format Downloads
Souigat_jnep_2_2023.pdf 328.7 kB Adobe PDF 7273

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.