活性布朗粒子示踪粒子运动的模式耦合理论
软凝聚态物质
2021-11-03 v2
摘要
我们推导了一种模式耦合理论（MCT），用于描述二维空间中致密活性布朗粒子（ABPs）体系中示踪粒子的动力学。ABP 经历平动和转动布朗动力学，并沿其取向矢量具有固定的自推进速度以描述其活性运动能力。所得到的示踪粒子密度关联函数的运动方程描述了玻璃化转变附近示踪动力学的各种情形：ABP 悬浮液中的被动胶体粒子、玻璃形成被动宿主悬浮液中的单个活性粒子，以及活性宿主粒子浴中的活性示踪粒子。针对这些情形，在假设粒子间为硬球相互作用下给出了数值结果。该理论的定性与定量精度通过活性与被动硬盘的事件驱动布朗动力学（ED-BD）模拟进行了检验。研究发现模拟与理论在定量上一致，前提是调整总体密度（如被动玻璃动力学描述中已知那样），并允许对活性宿主系统中的自推进速度进行重标度。这些调整解释了 ABP-MCT 通常高估动力学停滞趋势的事实。我们还在模拟中确认了瞬态与稳态动力学密度关联函数缺乏时间反演对称性的奇特特征，展示了系统的非平衡性质及其在理论中的表现。
引用
@article{arxiv.2010.13763,
title = {Mode-Coupling Theory for Tagged-Particle Motion of Active Brownian Particles},
author = {Julian Reichert and Suvendu Mandal and Thomas Voigtmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.13763},
year = {2021}
}