周期驱动下障碍物周期阵列中圆盘的可逆到不可逆转变

我们研究了在周期方波驱动下，圆盘穿过方形障碍物阵列的集体动力学。在临界密度以下，我们发现系统组织成可逆态，其中圆盘在每个驱动周期结束时回到相同位置。高于该密度时，动力学不可逆，圆盘在每个周期后不回到相同位置。临界密度强烈依赖于驱动方向与障碍物阵列对称轴之间的夹角 $\theta$，最高临界密度出现在如 $\theta=0^\circ$ 和 $\theta=45^\circ$ 的相称角度，最低临界密度落在 $\theta = \arctan(0.618)$（黄金比的倒数）处，此处流动最受挫。随着密度增加，达到可逆态所需周期数按幂律增长，指数接近 $\nu=1.36$，类似于在周期驱动胶体和超导涡旋系统中发现的情况。