相互作用活性哑铃系统中的旋转与平移扩散
统计力学
2015-05-19 v2
摘要
我们研究具有仅排斥相互作用的二维自驱动哑铃系综的动力学性质。该模型经历均匀相与分离相之间的相变，我们聚焦于前者。我们根据描述主动力与热涨落相对作用的 Péclet 数以及粒子密度，分析平移与旋转均方位移。我们发现，在导致时间尺度分离的参数下，单一活性哑铃的平移均方位移的四个不同区域在有限密度下依然存在。我们建立了在最后扩散区域中扩散常数对 Péclet 数与密度的依赖关系。我们证明，在所有探索的密度下，扩散常数与其单一哑铃取值之比仅通过 Péclet 数依赖于温度与主动力。我们也研究了旋转均方位移，证明了存在丰富的行为，其中中间区域仅在有限密度下出现。旋转后期扩散常数与其零密度极限之比仅依赖于 Péclet 数与密度。在低 Péclet 数下，它是密度的单调减函数。在高 Péclet 数下，它先增加达到最大值，随后随密度增大而减小。我们解释后一结果时主张，在足够大密度下接近相变处存在大尺度涨落，其有利于相干旋转，然而却抑制了更大堆积分数下的旋转运动。
引用
@article{arxiv.1501.04054,
title = {Rotational and translational diffusion in an interacting active dumbbell system},
author = {Leticia F. Cugliandolo and Giuseppe Gonnella and Antonio Suma},
journal= {arXiv preprint arXiv:1501.04054},
year = {2015}
}