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活性布朗粒子与跑动 - 翻滚粒子何时等价?对运动诱导相分离的启示

统计力学 2013-02-27 v2

摘要

活性布朗粒子(ABPs,如自泳动胶体)沿身体轴 u{\bf u} 以固定速度 vv 游动,该轴通过慢角扩散旋转。跑动 - 翻滚粒子(RTPs,如运动细菌)以恒定 u{\bf u} 游动,直到随机翻滚事件突然使取向去相关。我们表明,当运动参数依赖于密度 ρ\rho 但不依赖于 u{\bf u} 时,相互作用的 ABPs 和 RTPs 的粗粒化涨落流体力学可以相互映射,因此是严格等价的。在这两种情况下,只要 v(ρ)v(\rho) 下降得足够陡峭,即使在粒子之间没有吸引力作用,也会在 d=2,3d=2,3 维中引起相分离。这指出了运动诱导相分离在活性物质中的普遍作用。然而,我们表明 ABP/RTP 等价性不会自动扩展到更一般的 u{\bf u} 依赖运动性情况。

关键词

引用

@article{arxiv.1206.1805,
  title  = {When are active Brownian particles and run-and-tumble particles equivalent? Consequences for motility-induced phase separation},
  author = {M. E. Cates and J. Tailleur},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1206.1805},
  year   = {2013}
}