速度涨落对活性圆盘集体动力学的影响

我们对活性圆盘的集体动力学进行了数值模拟，其自驱动速度（$U$）随时间变化，其取向根据旋转布朗运动演化。考虑了两种速度演化方案：（i）确定性方案，涉及 $U$ 以频率 $\omega$ 周期性变化；（ii）随机方案，速度按幂律分布抽取，时间间隔由速率为 $\beta$ 的泊松过程控制。在第一种情况下，若允许自驱动方向反转，则 $\omega$ 增大会使圆盘从聚集态经明显的相变过渡到均匀态。类似地，在第二种情况下，对于固定的 $\beta$，当允许自驱动方向反转时，团簇破碎程度更大。因此，在允许组成单元反转其自驱动方向的活性物质悬浮液中，无论反转的时间性质如何（确定性或随机性），均可避免圆盘的 motility-induced phase separation（运动诱导相分离）。同样，我们的结果表明，即使单个活性单元不存在时间平均运动性，只要方向反转速率小于取向扩散速率，也可能发生相分离。