旋转磁场中顺磁性椭球粒子的输运与扩散
软凝聚态物质
2018-08-01 v1 统计力学
摘要
在二维通道中数值研究了旋转磁场作用下顺磁性椭球粒子的输运与扩散。研究发现，在上-下非对称通道中，旋转磁场中的顺磁性椭球粒子可被整流。对于主动粒子，其输运和有效扩散系数差异更大且更为复杂；而对于被动粒子，在施加不同频率的旋转磁场时，它们表现出相似的行为且变化很小。对于主动粒子，往复旋转运动促进了有效扩散系数并削弱了整流，而与磁场同步的旋转运动抑制了有效扩散系数并增强了整流。存在参数（各向异性程度、磁场幅值与频率、自推进速度以及旋转扩散率）的优化值，使得平均速度与扩散达到最大值。具有不同形状、自推进速度或旋转扩散率的粒子将朝相反方向移动，并可通过施加合适强度与频率的旋转磁场实现分离。我们的结果可用于分离粒子、在运动中任意定向粒子以及控制粒子扩散。
引用
@article{arxiv.1806.11072,
title = {Transport and diffusion of paramagnetic ellipsoidal particles in a rotating magnetic field},
author = {Jingjing Liao and Weijing Zhu and Baoquan Ai},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.11072},
year = {2018}
}