主动排除过程中的堵塞相变

关于主动物质的诸多研究表明，活性可以诱导或抑制相变，亦或改变被动系统的临界行为。本文研究活性如何影响堵塞相变，后者是被动系统非平衡相变的典型范例。我们考虑一维主动粒子系统，粒子间具有硬核相互作用，且自推进方向可按给定切换速率反转。对于一类粒子跳跃速率与无限大切换速率，我们的模型退化为一个已知在稳态下表现出高密度流体相与低密度堵塞相之间相变的被动系统。利用 Monte Carlo 模拟与平均场理论，我们研究了粒子的平均迁移率与空穴团簇分布如何随密度与有限切换速率而变化。我们的主要结果是，活性阻碍了堵塞的形成甚至能抑制它；更确切地说，我们发现堵塞相变发生于一个临界密度处，该密度随切换速率的降低而减小；当切换速率足够小时，系统仅存在于流体相。