行波势中双分散粒子的传输与选择性成链

我们结合实验、理论和数值模拟，研究分散在水中并传输于条带状磁石榴石薄膜上方的双组分顺磁胶体粒子的动力学。衬底在其表面上方产生一维周期性能量势景。施加椭圆偏振旋转磁场使势景平移，诱导薄膜上方顺磁粒子的直接传输。所施加场的椭圆度可用于控制和调节粒子间相互作用，从净排斥到净吸引。当考虑两种不同尺寸的粒子时，我们发现根据其位于磁衬底表面上方的高度，粒子感受到有效不同的势，导致不同的迁移率。我们利用此特征在施加场参数的特定值下诱导选择性成链。特别地，当驱动两类粒子时，我们仅迫使一种类型凝聚成行进的平行链。这些链将另一种非成链粒子的运动限制在狭窄的胶体通道内。这一现象可通过考虑粒子间成对磁力及其与行波势景的各自耦合的平衡来解释。