美人鱼麦片：宏观磁毛细 SALR 系统中的相互作用与斑图形成
软凝聚态物质
2024-03-05 v1
摘要
当颗粒沉积在流体界面时，它们倾向于通过毛细引力聚集，以最小化系统的总势能。在本工作中，我们将永久磁铁嵌入漂浮的毫米级圆盘中以引入相互竞争的排斥效应，并研究它们在平衡态下的斑图形成。两个圆盘的成对能量景观由短程吸引和长程排斥（SALR）相互作用势描述，该势此前已在许多微观系统中被记录。这种竞争性相互作用使得多种成对平衡态成为可能，包括对应于有限圆盘间距的局部最小能量状态。受限几何中的二维（2D）实验和模拟表明，随着面填充分数的增加，稀疏的排斥主导的晶格状态变得不稳定，自发形成局域团簇，最终合并成贯穿系统的条纹斑图。最后，我们证明了通过施加补充的垂直磁力可以远程增强有效毛细引力，从而对外部操纵平衡斑图进行控制。
关键词
引用
@article{arxiv.2403.01097,
title = {Mermaid Cereal: Interactions and Pattern Formation in a Macroscopic Magnetocapillary SALR System},
author = {Alireza Hooshanginejad and Jack-William Barotta and Victoria Spradlin and Giuseppe Pucci and Robert Hunt and Daniel M. Harris},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.01097},
year = {2024}
}