光阱中活性布朗粒子的时空涨落
软凝聚态物质
2019-08-27 v2 光学
摘要
由可控力驱动进行定向或持续运动的活性布朗粒子（ABPs）胶体悬浮液，可作为理解生物系统的模型。我们通过实验和数值模拟，研究了单个感应电荷电泳（ICEP）金属 Janus 粒子（即一个 ABP）被约束在二次势阱中的运动。一方面，被捕获活性粒子的一维位置直方图表现出与玻尔兹曼分布不同的行为，揭示了 ABP 位置分布从单峰到双峰分布的分裂现象。从整体直方图中解耦热贡献与非热贡献并非易事。然而，可以通过将数值生成的热贡献与非热贡献卷积为一个完整直方图来检验这两种贡献。另一方面，通过功率谱密度（PSD）分析的时序涨落揭示了两个特征频率，分别表征势阱的刚度和粒子的旋转扩散。通过对约束在二次势阱中的 ABP 的时空涨落进行分别分析，我们获得了空间涨落与时间涨落之间的联系。这项研究揭示了在受限环境中热涨落与非热涨落如何相互对抗。
引用
@article{arxiv.1908.08157,
title = {Spatial and Temporal fluctuation of an ABP in an optical trap},
author = {Chong Shen and Lanfang Li and Zhiyu Jiang and H. Daneil Ou-Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.08157},
year = {2019}
}