手性活性物质的行波带、云团与涡旋
适应与自组织系统
2020-08-12 v3 软凝聚态物质
统计力学
摘要
我们考虑具有非局部归一化对齐相互作用并受相位滞后的自驱动粒子的随机动力学。滞后的作用在于间接将手性引入粒子运动。为理解大尺度行为，我们推导了活性布朗粒子（ABP）流的连续介质描述，采用宏观标度，形式为关于单粒子概率密度函数（DF）的偏微分方程（PDE）。由于间接手性，我们找到了该类方程的一类新的空间均匀非平稳解析解。我们针对此类解发展的动理论与流体力学理论，揭示了广泛存在的、令人联想到线性活性物质的行波带、云团和涡旋结构的空间非均匀模式。我们的模型由此可作为理解手性活性介质本质与设计具有指定行为的多智能体集群的基础。
引用
@article{arxiv.2001.09197,
title = {Traveling Bands, Clouds, and Vortices of Chiral Active Matter},
author = {Nikita Kruk and José A. Carrillo and Heinz Koeppl},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.09197},
year = {2020}
}