具有取向对齐的自推进粒子非平衡相变机制
统计力学
2024-11-12 v1 软凝聚态物质
摘要
具有取向对齐、表现出如群集等有序集体运动的自推进粒子，可以通过著名的Vicsek模型进行研究。然而，与之相关的相变的本质仍存在挑战。这里，我们使用势景-通量方法结合粗粒化映射方法，揭示了Vicsek模型系统中具有多种噪声特性的连续或离散有序-无序非平衡相变的内在机制。研究发现，在密度-取向度相空间中的势景内部非平衡通量始终逆时针旋转，并倾向于使点吸引子状态去局域化或不稳定化，为改变势景形状和系统状态提供了动力学驱动力。此外，平均通量和熵产生率的变化在不同噪声类型之间表现出显著差异。这不仅有助于揭示有序-无序相变的动力学和热力学机制，还提供了一种有用的工具来识别相变的连续性。我们的发现为探索各种复杂系统中的非平衡相变行为和其他集体运动提供了一个新视角。
引用
@article{arxiv.2411.06818,
title = {Mechanism of the Nonequilibrium Phase Transition in Self-Propelled Particles with Alignment},
author = {Ruizhe Yan and Jie Su and Jin Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.06818},
year = {2024}
}