拓扑缺陷导致主动 nematic 中的能量传递
软凝聚态物质
2025-11-10 v2
摘要
主动 nematic 是由具有液晶对称性的组成部分构成的流体,这些组成部分因微观主动应力的产生而处于非平衡状态。当主动应力较大时,会驱动液晶中的流动,导致拓扑缺陷的增殖,我们称之为缺陷混沌。通过主动 nematic的数值模拟,我们观察到缺陷混沌期间发生能量在长度尺度之间的传递。我们证明,这种能量传递是由在缺陷创建和消除期间发生的液晶取向变化与有序程度变化之间的相互作用驱动的。随后,我们表明缺陷混沌期间能量传递的主要特征随主动长度尺度而缩放。最后,我们识别了第二个体系特征,此体系中缺陷较少,取而代之的是弯曲壁面。类似于拓扑缺陷,这些弯曲壁面在取向变化与标量有序参数变化之间形成共位置,导致能量传递。
关键词
引用
@article{arxiv.2411.18214,
title = {Topological defects lead to energy transfer in active nematics},
author = {Daniel J. G. Pearce and Berta Martínez-Prat and Jordi Ignés-Mullol and Francesc Sagués},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.18214},
year = {2025}
}
备注
Submission includes SI file and 3 movies