磁场辅助被动热浆体的捕获
软凝聚态物质
2025-09-18 v1
摘要
我们研究了一种基于自主驱动偶极性热浆体混合物的被动 Brownian 粒子捕获机制。具有自驱动偶极性的粒子，其磁矩方向垂直于其驱动方向，能够通过偶极-偶极相互作用形成动态链条，并坍缩成簇。这些瞬时结构高效地捕获附近的被动粒子，在较低的总体密度下形成致密相。利用 Brownian 动力学仿真，我们分析捕获效率随 Péclet 数（Pe）和偶极相互作用强度（）的依赖关系。我们证明，施加外部磁场短暂地对自主偶极子进行对齐，可显著提升捕获效率，在最优条件下捕获率可超过 50%。我们的结果揭示了活性力与偶极力之间的非平凡竞争，这种竞争由 /Pe 比值决定。我们为设计面向被动热浆体的自组织捕获策略提供了洞见。
引用
@article{arxiv.2509.13770,
title = {Magnetically Assisted Trapping of Passive Colloids by Active Dipolar Chains},
author = {Arnaud Compagnie and Nicolas Vandewalle and Eric Opsomer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.13770},
year = {2025}
}