中文

极性活性物质中从无缺陷到含缺陷湍流的对称性恢复交叉

软凝聚态物质 2023-05-26 v3 生物物理 流体动力学

摘要

自驱动粒子的相干流动以涡旋和射流维持混沌流动为特征,称为活性湍流。本文揭示了无缺陷活性湍流与富含拓扑缺陷的活性湍流之间的交叉。有趣的是,我们表明伴随从无缺陷到含缺陷活性湍流的交叉,是此前破缺的 \SO(2)\SO(2) 对称性的恢复,这由两点关联的快速衰减所标志。通过对拓扑电荷密度场的稳定性分析,我们提供了该交叉至含缺陷活性湍流态判据的理论见解。尽管这两种活性湍流态具有截然不同的对称性特征,流动涨落在大尺度上呈现普适的统计标度行为,而极性涨落谱在小尺度(相较于活性能量注入长度)呈指数衰减。这些发现揭示了极性活性物质中不同时空组织模式间的新动力学交叉。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.10916,
  title  = {Symmetry-restoring crossover from defect-free to defect-laden turbulence in polar active matter},
  author = {Benjamin H. Andersen and Julian Renaud and Jonas Rønning and Luiza Angheluta and Amin Doostmohammadi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.10916},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted in Physical Review Fluids