棘轮势诱导的活性理想气体体相态分布变化
软凝聚态物质
2018-11-13 v2
摘要
我们研究了活性无相互作用粒子在由棘轮势分隔的两个体相态上的分布。通过在无通量设定下求解稳态 Smoluchowski 方程，我们表明棘轮势影响粒子在体相间的分布，从而施加无限长程的影响。正如我们所展示的，具有这种长程影响的关键在于非线性的外势。我们刻画了体相密度差如何依赖于活性与棘轮势，并在若干极限情形下识别出对系统参数的幂律依赖。尽管弱活性系统常通过有效温度来理解，我们给出的解析解明确表明在当前设定下这是不可能的。相反，我们用一个简单的过渡态模型来合理化我们的结果，该模型假定粒子以因活性而修正的 Arrhenius 速率跨越势垒。虽然该模型不能定量描述可行参数值下的体相密度差，但它在适用范围内正确地复现了完整的幂律行为。
引用
@article{arxiv.1807.09156,
title = {Ratchet-induced variations in bulk states of an active ideal gas},
author = {Jeroen Rodenburg and Siddharth Paliwal and Marjolein de Jager and Peter G. Bolhuis and Marjolein Dijkstra and René van Roij},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.09156},
year = {2018}
}
备注
11 pages, 6 figures