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具有不同温度粒子混合物的相分离与成核

软凝聚态物质 2020-05-27 v2

摘要

胶体粒子活性的差异足以驱动活性与被动(或较低活性)粒子之间的相分离,即使它们仅有排除体积相互作用。在本文中,我们研究相分离动力学并提出扩散极限下胶体混合物相分离的理论。我们的模型考虑与不同恒温器耦合的扩散粒子混合物,因此由于温度差异具有非平衡性质。然而,我们证明系统在稀极限下确实恢复有效平衡热力学。我们得到显示由于活性差异导致的浓度不对称的相图。通过使用更一般的方法,我们展示了相分离动力学与著名的 Cahn-Hilliard 理论的等价性。另一方面,浓度的更高阶展开表明非平衡效应的出现导致平衡类比的失效。我们依据可获取的参量给出一般理论,并通过若干应用予以演示。在这一简单形式体系中,我们捕获了硬球的正表面张力,以及界面性质、液滴生长动力学和相分离条件的有趣标度律。\rev{我们的若干结果与已有数值模拟一致,同时我们也提出了可检验的预言。

关键词

引用

@article{arxiv.1912.09441,
  title  = {Phase separation and nucleation in mixtures of particles with different temperatures},
  author = {Efe Ilker and Jean-François Joanny},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1912.09441},
  year   = {2020}
}

备注

Published version, 19 pages (main text+appendix), 4 figures