活性硬球悬浮液中的三体关联与条件力
软凝聚态物质
2018-01-17 v2
摘要
自驱动 Brownian 粒子展现出丰富的非平衡物理，例如运动诱导相分离 (MIPS)。尽管数十年来对液体结构的研究已建立了对被动系统的深刻理解，但对活性悬浮液中的关联知之甚少。在这项工作中，我们从多体 Smoluchowski 方程出发，推导出活性 Brownian 圆盘系统中三体关联和力的近似解析理论。我们利用该理论预测作用于标记粒子上的条件力及其对自驱动圆盘推进速度的依赖性。我们确定了这些力相对于推进方向和周围粒子位置的优先方向。我们进一步将理论与活性圆盘的有效游动速度联系起来，这与 MIPS 的物理相关。为检验和验证我们的理论，我们还进行了粒子分辨的计算机模拟，并显式计算了三体力。在此背景下，我们讨论了具有近硬相互作用势的活性 Brownian 游动者的建模。我们发现模拟结果与理论的数值解之间具有非常好的一致性，特别是对于非平衡对分布函数。对于我们的解析结果，我们仔细讨论了其在不同近似层次下的适用范围。这一讨论使我们能够研究单个粒子对三体力和涌现结构的贡献。因此，我们的工作揭示了集体行为，为活性悬浮液中关联的进一步研究提供了基础，为集体行为提供了新的见解，并朝着新兴的液体状态理论迈出了一步。
引用
@article{arxiv.1708.01115,
title = {Three-body correlations and conditional forces in suspensions of active hard disks},
author = {Andreas Härtel and David Richard and Thomas Speck},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.01115},
year = {2018}
}