Magnus力主导粒子团簇、碰撞、钉扎与棘轮的动力学

受近期关于skyrmion与活性手性物质系统工作的启发，我们考察了排斥相互作用点粒子对与小团簇在动力学由Magnus力主导的极限下的行为。我们发现，具有相同Magnus力的粒子可形成稳定的对、三元组及更高阶团簇，或表现出混沌运动。对于具有相反Magnus力的粒子混合物，粒子对可结合形成平移偶极子。在施加驱动下，具有相同Magnus力的粒子发生平移；然而，具有不同或相反Magnus力的粒子表现出依赖于驱动的退耦合转变。当粒子与排斥性障碍物相互作用时，可在施加驱动下形成局域轨道并发生脱钉或解绕转变。我们考察了这些粒子与障碍物团簇或障碍物线的相互作用，发现粒子可被捕获在环绕多个障碍物的轨道中。在交流驱动下，我们观察到一系列棘轮效应，包括由于形成公度轨道，粒子与障碍物线相互作用时的棘轮反转。最后，在具有相同符号混合Magnus力的粒子集合中，我们发现具有最大Magnus力的粒子局域于团簇中心；而对于具有相反Magnus力的混合物，运动由瞬态局域对或团簇主导，其中平移对可视为一种活性物质。