主动粒子在对称障碍物阵列中的驱动输运
软凝聚态物质
2023-10-16 v1 统计力学
化学物理
摘要
我们数值研究了过阻尼自驱动粒子在二维圆形障碍物阵列中的驱动输运。针对两类通道（分别对应于相对于阵列轴的平行驱动与对角驱动的 {\it 通道 I} 与 {\it 通道 II}）详细分析了输运量（迁移率与扩散率）。模拟结果表明，障碍物阵列中钉扎作用与去钉扎过程的迹象通过随驱动幅值变化的过剩扩散峰或扩散率突降以及迁移率突变显现。潜在的去钉扎机制及关联阈值驱动强度在很大程度上取决于自驱动的持久长度。在低驱动强度下，无论自驱动参数与驱动方向如何，扩散率与迁移率均被障碍物阵列明显抑制。当自驱动长度大于通道隔室尺寸时，输运量对转动弛豫时间不敏感。对角驱动输运具有依赖于自驱动的负微分迁移率特征。主动粒子的负微分迁移率幅值远大于被动粒子。本分析旨在理解细菌、病毒、Janus 粒子等主动物种在多孔介质中的驱动输运。
引用
@article{arxiv.2310.09272,
title = {Driven transport of active particles through arrays of symmetric obstacles},
author = {Shubhadip Nayak and Sohom Das and Poulami Bag and Tanwi Debnath and Pulak K. Ghosh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.09272},
year = {2023}
}
备注
Accepted for publication in JCP (October 2023)