中文

洛伦兹力在活性系统中诱导非均匀性与通量

软凝聚态物质 2020-03-25 v1 统计力学

摘要

我们考虑带电活性布朗粒子在空间依赖磁场中的非平衡动力学。近期研究表明,洛伦兹力诱导垂直于密度梯度的粒子通量,从而阻止对动力学的扩散描述。被动系统最终将弛豫至不受磁场影响的平衡态,而受空间变化洛伦兹力作用的活性系统则 settling 于以非均匀密度和无散度体通量为特征的非平衡稳态。带电活性粒子的宏观通量仅由磁场梯度诱导,无需密度或势梯度等额外的对称性破缺,这与凝聚态中经典霍尔效应等类似现象形成鲜明对比。在受限几何中,我们观察到环流通量,其可通过反转磁场方向而逆转。我们基于 Fokker-Planck 方程粗粒化的理论方法,给出了稳态下密度、通量与极化的解析结果,并均由直接计算机模拟验证。我们证明被动示踪粒子可用于测量洛伦兹力对活性粒子浴的基本效应,并讨论了在实验上观测该通量效应的条件。

关键词

引用

@article{arxiv.1908.02577,
  title  = {Lorentz forces induce inhomogeneity and fluxes in active systems},
  author = {Hidde Derk Vuijk and Jens-Uwe Sommer and Holger Merlitz and Joseph Michael Brader and and Abhinav Sharma},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1908.02577},
  year   = {2020}
}

备注

18 Pages, 6 Figures