曲面上的拓扑声与集群运动
软凝聚态物质
2017-09-14 v3
摘要
活性系统在弯曲几何上普遍存在于生物世界中。在曲率存在时，取向有序的极性集群被迫变得不均匀，通常由于底层表面拓扑所施加的约束，即使在稳态也需要拓扑缺陷的存在。在自发流动存在时，系统还支持长波长的传播声模式，这些模式被底层基底的曲率打开能隙。我们解析计算了活性极性集群在二维球面与悬链面上的稳态轮廓，并表明曲率与活性流动共同导致对称性保护的拓扑模式，这些模式局域到表面上的特殊测地线（分别为赤道或颈部）。这些模式类似于电子量子霍尔系统中的边缘态，并为集群中的信息传输提供单向通道，对无序和背散射具有鲁棒性。
引用
@article{arxiv.1704.05424,
title = {Topological Sound and Flocking on Curved Surfaces},
author = {Suraj Shankar and Mark J. Bowick and M. Cristina Marchetti},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.05424},
year = {2017}
}
备注
15 pages, 6 figures