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活性流体中的团簇相与泡状相分离:奥斯特瓦尔德过程的逆转

软凝聚态物质 2018-10-03 v2 统计力学

摘要

已知纯排斥的自驱动胶体可发生体相液-气相分离。然而在实验和大规模模拟中,也观察到更复杂的稳态,包括蒸气海中动态密集团簇种群,或液体中的稀释气泡。此处我们表明,这些微相分离态应在活性物质中普遍出现,无需援引系统特异性细节。我们给出了它们的粗粒化描述,并预测了体相分离与微相分离 regime 之间的转变。我们通过将被动相分离的 ϕ4\phi^4 场论推广至允许在梯度展开的首阶中打破细致平衡的所有局域流,取得了这些结果。这些局域活性流(其形式我们展示可由微观模型的粗粒化得出)包含无旋与有旋贡献的混合,并可视为源于有效的非局域化学势。此类贡献影响经典奥斯特瓦尔德过程,并在某些参数范围内逆转了该通常会驱动体相分离完成的过程。

关键词

引用

@article{arxiv.1801.07687,
  title  = {Cluster phases and bubbly phase separation in active fluids: Reversal of the Ostwald process},
  author = {Elsen Tjhung and Cesare Nardini and Michael E. Cates},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1801.07687},
  year   = {2018}
}

备注

18 pages 6 figures