图谱化层流性糊粒流体中平衡极限的映射
软凝聚态物质
2026-03-27 v1 经典物理
摘要
非热力学的纤维形粒子在粘性流体中受剪切作用时已知遵循杰弗里轨道。然而在稠密颗粒流中是否出现类似轨道仍不明确。我们表明,当受剪切足够久后,足够细长且无摩擦的颗粒棒子,虽而非遵循噪声较大的杰弗里轨道,而是处于准平衡态,其取向统计可定量地由经典液晶理论描述,其中噪声由剪切碰撞提供。同时,我们展示了在两种明确的极限下,这种平衡类比会系统性地失效:在低长宽比时,平衡理论错误地预测为各向同性态;当引入颗粒间摩擦时,系统从刚性屏蔽转向摩擦齿轮化。在该摩擦齿轮化状态下,旋转动力学仍与经典杰弗里轨道不同。我们将这一摩擦失效直接关联到系统远离平衡状态, quantifies 有效埃里克森数以衡量非平衡旋转驱动与刚性排序之间的关系。我们的结果提供了从准平衡态到稠密驱动系统的远离平衡稳态之间的定量图谱,界定了热力学液晶理论在非热力学物质中的适用范围。
引用
@article{arxiv.2603.25252,
title = {Mapping the limits of equilibrium in sheared granular liquid crystals},
author = {Jacopo Bilotto and Martin Trulsson and Jean-François Molinari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.25252},
year = {2026}
}
备注
20 pages, 12 figures