活性布朗粒子的相共存
统计力学
2019-11-13 v2 软凝聚态物质
摘要
我们研究了活性布朗粒子的运动诱导相分离，其被建模为具有恒定游动力且取向自由扩散的纯排斥球体。我们基于幂泛函概念发展了用于非平衡相共存与界面结构的解析理论。理论预测通过布朗动力学计算机模拟得到验证。我们表明内禀单体力场具有四种非平衡贡献：(i) 对抗前向运动的各向同性阻力与 (ii) 界面阻力，(iii) 超绝热球形压力梯度以及 (iv) 宁静生活梯度力。内禀球形压力与由自由界面极化产生的游动压力相平衡。宁静生活力对抗绝热力，后者源于非均匀密度分布。宁静生活力与绝热力的平衡通过两个与界面贡献无关的体积状态函数的相等决定了体相共存。内禀力场是运动学泛函，依赖于密度和流，但独立于外力和游动力，与幂泛函理论一致。该相变源于非平衡排斥，其中敏捷气相比宁静液相更具排斥性。
引用
@article{arxiv.1910.06022,
title = {Phase coexistence of active Brownian particles},
author = {Sophie Hermann and Philip Krinninger and Daniel de las Heras and Matthias Schmidt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.06022},
year = {2019}
}
备注
17 pages, 7 figures