无限细布朗针的动态拥挤溶液

我们通过布朗动力学模拟研究了无限细针的溶液，直至半稀态深处的高密度。对于高密度，这些溶液变得强烈纠缠，针的运动本质上限制于由邻近针组成的约束管中的一维滑动。从密度依赖的取向和平动扩散行为中，我们提取了长时间输运系数和约束管的几何结构。管内的滑动运动在平动运动的非高斯参数中表现为中间时间的扩展平台，并在中间散射函数中表现为代数衰减。这种瞬态动力学冻结也由垂直于针轴方向的均方位移的局部指数所证实。此外，垂直于针的位移的概率分布变得强烈非高斯，相反对于大位移显示出指数分布。另一方面，基于取向高阶相关的分析，我们发现旋转运动在强约束下再次变为扩散性的。在粗粒化时间和长度尺度上，针在高纠缠下的时空动力学由单个自由扩散的幻影针捕获，其长时间输运系数从溶液中的针获得。幻影针的时间依赖动力学也用球波函数解析评估。发现溶液中针的动力学行为与针洛伦兹系统相同，其中示踪针探索其他针的淬火无序阵列。