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剪切作用下活性 dumbbell 粒子中的 arrested 相分离与手性对称性破缺

软凝聚态物质 2025-09-23 v1

摘要

通过分子动力学模拟,我们研究了受剪切作用的二维活性 dumbbell 粒子的相分离与聚集动力学。我们发现,当施加剪切时,相分离区域的生长会停滞,平均聚簇大小趋于一个随时间保持不变的值 RsR_s。虽然活性作用增强了聚簇抗剪切破裂的韧性,但 RsR_s 随剪切速率 γ˙\dot\gamma 的增大而减小,在中间阶段出现 Rsγ˙1R_s\propto \dot\gamma^{-1} 的关系。我们发现处于平稳态的聚簇随剪切率的增加,逐渐变得不够 polarized,并且呈现越来越拉长的形状。同时,我们发现两种旋转方向和聚簇内部组织的手性对称性被打破:通常情况下,dumbbell 指向聚簇中心,且有一个小的非零角度,使得活性扭矩反向于剪切扭矩,聚簇的角速度可被简化的解析模型很好地预测。我们认为这种构象使聚簇对剪切更稳定。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.17229,
  title  = {Arrested phase separation and chiral symmetry breaking in active dumbbells under shear},
  author = {Lucio Mauro Carenza and Giuseppe Negro and Pasquale Digregorio and Antonio Suma and Giuseppe Gonnella},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.17229},
  year   = {2025}
}