非互易性作为产生行波态的普适途径

我们研究了一种两种扩散物质混合物的非互易耦合动力学模型。我们证明，通过拮抗交叉扩散率编码于模型中的非互易性，为纯扩散且具守恒动力学的系统中行波图案的出现提供了一种普适机制。在无非互易性时，二元流体混合物经历从均匀混合态到分离态的相变，空间上分离的区域富含两种组分之一。在调控非互易性的参数超过临界值后，静态分离图案获得有限速度，导致一种同时破缺空间和平移时间对称性以及静态图案反射宇称的状态。我们利用一个可解析研究的最小模型阐明了向行波图案转变的普适性质。我们的工作与已知具有非互易有效相互作用的化学相互作用胶体混合物中的非平衡组装直接相关，也与活性与被动 agent 混合物相关，其中此处预测的这类行波态已在模拟中被观察到。它还为在具有非守恒动力学的广泛非互易系统中观察到的行波和振荡态转变提供了见解，从反应扩散和捕食者-猎物模型到具有拮抗相互作用的微生物多物种混合物。