受限活性物质中的极性有序、剪切带化与团簇

我们研究了在谐波势中受限的、具有立体相互作用的自驱动粒子的集体行为。我们的理论和数值研究揭示了独特的集体极性组织的涌现，阐明了不同水平的粒子间扭矩和噪声如何影响该系统。观察到的相包括剪切带涡旋，其中系统自组织成两个围绕势中心反向旋转的同心带；均匀涡旋，其中两个带合并成紧密堆积的构型，作为准刚体均匀旋转；以及轨道极性态，其特征是平行的取向矢量和团簇作为刚体围绕势中心公转而不自转。有趣的是，在较低的填充分数下，涡旋相和极性相合并为单一相，其中被捕获的团簇分裂成较小的极化团簇，每个团簇都作为刚体围绕势中心公转。