动态聚集中断手性主动布朗粒子的运动诱导相分离
软凝聚态物质
2022-01-20 v5 统计力学
生物物理
摘要
主动物质中最引人入胜的现象之一是在排斥性主动粒子中观察到的气液状运动诱导相分离（MIPS）。然而，实验上没有任何粒子是完美的球体，其不对称形状、质量分布或催化涂层会在粒子上诱导出主动力矩，使其成为手性主动粒子。本文利用计算机模拟和动态平均场理论证明，二维圆形主动布朗粒子（cABPs）足够大的力矩会产生一种动态聚集态，从而中断常规的 MIPS。多个团簇源于常规 MIPS 内聚与环流引起的解体的结合。非平衡稳态中非零电流在微观上源于被自动旋转“缓解”的运动性，这在连续介质层面打破了细致平衡。这表明，即使手性主动胶体具有微小的主动力矩且不存在可见的集体运动，也无法为其构建类平衡相分离理论。该机制也有助于理解多种主动物质系统中观察到的动态团簇。
引用
@article{arxiv.2104.11657,
title = {Dynamical Clustering Interrupts Motility Induced Phase Separation in Chiral Active Brownian Particles},
author = {Zhan Ma and Ran Ni},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.11657},
year = {2022}
}
备注
Accepted in J. Chem. Phys