四态活性 Potts 模型中的集群运动与重取向转变
统计力学
2020-07-31 v2
摘要
我们研究平方晶格上的活性四态 Potts 模型（APM），其中活性粒子具有对应于四个运动方向的四个内部状态。受铁磁四态 Potts 模型启发的局部对齐规则，以及依据粒子内部状态通过偏置扩散实现的自推进，导致在高密度和低噪声下出现集群运动。我们计算了 APM 的相图，并探索了该区域中的集群动力学，其中高密度（液体）相与低密度（气体）相共存并形成相干运动粒子的涨落带。作为粒子自推进速度的函数，揭示了相分离轮廓从横向带到纵向带运动的新型重取向转变，这在 Vicsek 模型和活性 Ising 模型中是不存在的。我们进一步构建了该模型的粗粒化流体力学描述，验证了微观模型的结果。
引用
@article{arxiv.1911.13067,
title = {Flocking and reorientation transition in the 4-state active Potts model},
author = {Swarnajit Chatterjee and Matthieu Mangeat and Raja Paul and Heiko Rieger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.13067},
year = {2020}
}