集体运动探索中的交通堵塞、滑翔体与条带
生物物理
2013-02-18 v1 统计力学
摘要
我们研究了一个二维晶格上的简单集群模型，其中自驱动粒子表现出铁磁对齐倾向。体积排斥效应存在：粒子只能跳跃到空的相邻节点。本文表明，这种效应导致了极其丰富多样的自组织空间模式。随着粒子对齐邻居的倾向逐渐增强，它们首先自分离成无序的粒子聚集体。聚集体转变为交通堵塞。交通堵塞进而演化为滑翔体，即沿明确方向迁移的三角形高密度区域。最大有序度通过形成横贯整个系统的细长高密度区域——条带——来实现。数值证据表明，在逾渗密度以下，与取向序相关的相变为一级相变，而在完全占据时为二级相变。该模型凸显了局域密度、取向和局域速度之间耦合的（模式形成）重要性。
引用
@article{arxiv.1302.3797,
title = {Traffic jams, gliders, and bands in the quest for collective motion},
author = {Fernando Peruani and Tobias Klauss and Andreas Deutsch and Anja Voss-Boehme},
journal= {arXiv preprint arXiv:1302.3797},
year = {2013}
}