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受约束的手性主动布朗粒子分裂概率

软凝聚态物质 2026-04-27 v2

摘要

主动粒子表现出自推动特性,导致与被动布朗运动不同的传输行为。在受约束或结构化域中,活动强烈影响逃逸概率和首次到达行为。理解这些效应对于描述生物微环境、微流控装置和异构介质中的传输至关重要。本文利用后向福克-普兰克方程,研究受约束域中手性主动布朗粒子的分裂概率,关注一维区间和二维凹坡通道。对于一维情况,在各种渐近 regime 下推导了解析解。对于小纵横比的凹坡通道,我们开发了Fick-Jacobs简化,得到沿轴向的有效传输方程;而对于有限纵横比,分裂动力学通过数值方法进行特征化。我们展示了通道几何、粒子活动和手性如何调制通过不同边界的逃逸可能性。我们的结果为复杂环境中主动物质的传输提供了定量预测,突显了约束和活动之间的相互作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.13621,
  title  = {Splitting probabilities of confined chiral active Brownian particles},
  author = {Sarafa A. Iyaniwura and Zhiwei Peng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.13621},
  year   = {2026}
}

备注

22 pages, 9 figures