非对称漏斗阵列中驱动粒子的堵塞与输运

我们数值研究了当每个元胞的粒子数之比（可公度比）变化时，驱动粒子通过非对称漏斗阵列的流动与堵塞。粒子间相互作用采用软排斥势建模，可代表 II 型超导体中的涡旋流或受驱带电胶体。在漏斗易流方向驱动时，速度-力曲线呈现单一的去钉扎阈值；然而，在难流方向驱动时，我们发现既存在负迁移率（速度随驱动力增大而减小），也存在重入钉扎效应（粒子在低驱动下流动但在中等驱动下被钉扎）。这种重入钉扎与低驱动下平滑一维流到高驱动下堵塞态的转变相关，后者发生在粒子聚集于少数元胞并阻塞流动时。当驱动进一步增大，粒子重排导致堵塞解体。我们绘制了作为元胞填充数与驱动函数的钉扎、流动和堵塞态出现的区域图。堵塞态在有限温度下仍然稳健，但会出现间歇流动爆发，即堵塞暂时解体又迅速重组。