非线性浴的性质：实验、理论及随机Prandtl-Tomlinson模型

胶体粒子是随机系统的典型例子，若悬浮于简单黏性液体中，则非常接近于理想随机游走情形。当此类胶体悬浮于黏弹性流体中时，观测到了多种新现象，例如当黏弹性浴被驱动至非平衡态时会出现显著的非线性响应。此处，我们利用胶束溶液中的微米级粒子，详细研究这些非线性浴性质在平衡态测量中如何留下印记，情形包括粒子不受限或被囚禁于谐波势中。我们发现，有效线性（广义）朗之万方程中的系数呈现出仅能在非线性浴中出现的奇妙相互依赖关系：例如，摩擦记忆可依赖于仅作用于胶体粒子的外势（正如近期水中分子示踪剂模拟中所指出，Phys. Rev. X 7, 041065 (2017)），可依赖于胶体质量，或在过阻尼情形下依赖于其裸扩散系数。这些由所谓涨落重正化引起的相互依赖关系，在基于微观起点的摩擦记忆小时间展开中可见。利用线性响应理论，它们可解释为力控制或速度控制驱动的微流变模式。上述非线性标记在我们的实验中均被观测到，且被一个模拟非线性黏弹性浴的随机Prandtl-Tomlinson模型惊人地良好重现。实验中显著的与非线性及简单理论模型的清晰理解，使该系统成为探索非线性随机环境中胶体运动的有前景候选者。