具有非互易耦合的排斥性手性主动粒子的聚集与集群行为
软凝聚态物质
2023-01-10 v2 统计力学
摘要
近来，非互易系统已成为日益受关注的焦点。此类例子见于软物质与主动物质，亦见于工程量子材料与神经（脑）网络。本文中，我们研究非互易性对（干）手性主动物质系统集体行为的影响。具体而言，我们考虑一种具有空间位阻相互作用与非互易对齐耦合的“圆周游动者”混合物。基于由一组朗之万方程导出的流体力学方程，我们探究非互易性、有限尺寸与手性之间的相互作用。作为参照，我们首先考虑具有互易耦合的单物种系统。基于线性稳定性分析与数值模拟，我们在此观察到三种不同类型的集体行为，即集群、运动诱导相分离以及二者之组合。进而转向非互易系统，我们发现非互易性可将原本静止的不稳定性变为振荡性的，影响集群的相对取向，且关键地改变不稳定性的总体类型。这说明了非互易性与手性对主动物质系统涌现集体动力学的剧烈影响，并具有潜在深远的生物学意义。
引用
@article{arxiv.2207.11072,
title = {Clustering and flocking of repulsive chiral active particles with non-reciprocal couplings},
author = {Kim L. Kreienkamp and Sabine H. L. Klapp},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.11072},
year = {2023}
}