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曲面上的被动与活性流体中的拓扑波:统一图景

软凝聚态物质 2020-11-25 v1 高能物理 - 理论

摘要

我们研究了限制在曲面上的经典流体中拓扑保护波的出现。结合拓扑能带理论和实空间分析,我们证明了在二维被动和活性流体中拓扑保护背后存在一种与系统无关的机制。这使我们能够表述一个指标定理,将傅里叶空间拓扑所决定的模式数量与承载它们的曲面的实空间拓扑联系起来。借助该框架,我们回顾了二维流体中拓扑波的两个例子,即传播于地球旋转表面的海洋浅水波,以及活跃极性流体中在具有 U(1){\rm U}(1) 等距(例如旋转曲面)的基底上自发“群集”的动量波。我们的工作提出了一些在被动和活性软物质系统中设计曲面上拓扑模式的简单规则。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.12271,
  title  = {Topological waves in passive and active fluids on curved surfaces: a unified picture},
  author = {Richard Green and Jay Armas and Jan de Boer and Luca Giomi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.12271},
  year   = {2020}
}