受限活性向列相中拓扑缺陷产生混沌的周期轨道

二维活性向列相通过内部产生的混沌流有效地进行自搅拌，这主要由运动型 $+1/2$ 向错驱动。我们研究了这种趋向于混沌流体搅拌的特性如何反直觉地在受限条件下产生特定的有序、周期性流动，其特征是 $+1/2$ 向错的稳定周期轨道。我们使用 Beris-Edwards 向列流体力学模拟以及基于智能体的模拟方法，计算研究了在边界条件要求规定数量 $n$ 的过剩 $+1/2$ 向错的系统中的二维活性向列相。我们发现，当受限强度足以阻止缺陷对成核，但又不足以停止所有流动时，$n=3$ 个缺陷通常遵循最近在实验中观察到的“金辫”轨道，并且我们预测 $n=4$ 个缺陷存在“银辫”轨道。基于这些结果以及更多数量的缺陷，我们表明动力学周期性或混沌性质是由缺陷数量与流场中涡旋数量之间的平衡决定的，这为活性向列相中的有序流动提出了新的设计标准。