3D 主动 nematics 中位错液晶形成的力学机制
软凝聚态物质
2025-07-01 v1
摘要
位错液晶的自发生成是主动 nematics 的典型特征, 但在平衡系统或其他主动物质系统中很少观察到。因此, 理解位错液晶的力学机制对于 developing 可靠的连续介质理论和实际应用至关重要。本文通过进行大规模 3D 粒子基模型的主动半柔性丝 filament 的仿真, 来探索这种内在力学机制。我们研究了丝 filament 刚度和活动性对主动 nematics 集体行为的影响。对稳态以及初始位错环的拓扑性质进行分析后发现, 该系统由单个参数控制, 即活动依赖的有效刚度。随后, 我们发展了一种在位错环形成期间以物理透明方式可视化指示器场取向的方法。基于此, 我们建立了一种涵盖弯曲和扭转范围内的位错液晶形成力学的统一理论。这种位错分析框架也可以应用于多种其他 3D 液晶系统。
引用
@article{arxiv.2506.22785,
title = {The mechanics of disclination emergence in 3D active nematics},
author = {Yingyou Ma and Christopher Amey and Aparna Baskaran and Michael F. Hagan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.22785},
year = {2025}
}