热涨落二维弹性膜的新视角:引入奇弹性模量与非平衡效应
软凝聚态物质
2023-07-13 v1 统计力学
摘要
介观尺度系统中的非平衡与活性效应开创了科学研究的新纪元,无论涉及超材料还是细菌与细胞组分等生物系统。在介观尺度上,对膜及其他准二维弹性表面的实验与理论处理通常无法忽略布朗运动及其他热效应。本文旨在研究嵌入高维空间中具有奇弹性模量、发生热涨落的二维弹性膜的行为。我们实现了弹性张量的各向同性推广,包含奇弹性模量 与 ,它们分别由于 cite{scheibner2020odd} 而破坏能量与角动量守恒。这自然引入了活性与非平衡效应。被动平衡热化弹性膜具有随系统尺寸增大而减小的有效(重整化)Lamé 系数,以及发散的有效弯曲刚度。引入两个奇弹性模量意味着参考态的形变可诱导无法由哈密顿量导出的手性力。因此,奇弹性膜的行为必须借助朗之万方程来研究。若涨落-耗散关系成立,我们通过重整化群计算得知,在长尺度下由 引起的活性效应可有效地被忽略,而 则不能。为验证这些发现,我们受顶点模型中盛行的 -方案启发,开发了一种先进的力实现方法。这促成了一种高维弹性膜模拟的新方法,详见最近 \cite{matoz2020wrinkle} 的论述。该方法的新颖之处在于微观/离散与连续面内弹性模量是一一对应的,因此无需粗粒化。
引用
@article{arxiv.2307.05749,
title = {A New Perspective on Thermally Fluctuating 2D Elastic Membranes: Introducing Odd Elastic Moduli and Non-Equilibrium Effects},
author = {Mohamed El Hedi Bahri and Siddhartha Sarkar and Daniel Alejandro Matoz-Fernandez and Andrej Košmrlj},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.05749},
year = {2023}
}