具有铁磁与向列对齐的自驱动圆盘系统的相分离

我们对具有铁磁和向列速度对齐相互作用的二维排斥性自驱动圆盘模型系统进行了全面研究。我们刻画了系统作为对齐强度和自驱动强度函数的相行为，其特征是强对齐下的取向有序，以及中等对齐但自驱动足够强时的运动诱导相分离（MIPS）。我们推导了这些系统的微观理论，得到一组封闭的流体力学方程，并据此对均匀无序态进行线性稳定性分析。该分析预测了在对齐力矩存在下的 MIPS。连续介质理论的性质允许与基于粒子的模拟进行显式定量比较，结果一致表明铁磁对齐促进相分离，而向列对齐既不改变导致相分离的不稳定性的性质也不改变其位置。在铁磁情形下，这种行为源于沿不同取向的粒子碰撞数量不平衡的加剧，从而导致粒子沿其自驱动方向的自捕获。相反，编码该自捕获效应的对关联函数的各向异性并未受到向列力矩的显著影响。我们的工作展示了此类微观理论在描述具有不同相互作用对称性的复杂活性物质系统中的预测能力，并阐明了速度对齐相互作用对运动诱导相分离的影响。