Entropy production in non-reciprocal polar active mixtures
Institut für Physik und Astronomie, Technische Universität Berlin(柏林工业大学物理与天文研究所)
研究非 reciprocal 极性耦合活性混合物中熵产率与集体行为的关系,揭示其与极化矢量易感性的对应。
2026-02-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Defect Solutions of the Non-reciprocal Cahn-Hilliard Model: Spirals and Targets
该研究针对非互易Cahn-Hilliard模型的缺陷解展开,发现螺旋和靶斑两类缺陷,通过模拟揭示了不同非互易强度下的结构演化及临界无序-有序转变规律。
2024-07-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Non-reciprocal multifarious self-organization
生命系统的一个标志是能够使用一组通用的构建块,这些构建块可以以一种可以以最小成本控制的方式自组织成多种不同的结构。这种能力只能在非平衡条件下才能提供,这从过多的这种动态过程的能量消耗性质中可以看出。在过去的三十年里,随着工具的发展,合成自组装经历了一个显着的推动,以设计不同尺度的特定相互作用,从核酸和肽到蛋白质和胶体。为了实现这种自组装结构和它们之间的过渡的自动化动态控制,我们需要确定非平衡动力学的相关基本方面,可以使这样的过程。在这里,我们确定可编程的非互惠互动作为一个潜在的范例,使用这些功能可以实现。特别是,我们提出了一个模型,使系统能够学习和检索预定的所需结构和它们之间的过渡,从而表现为一个变形。学习规则由导致结构的平衡组装的相互作用和引起结构之间的非平衡动力学转变的非相互作用组成。
2022-01-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.SC
Robustness of travelling states in generic non-reciprocal mixtures
该研究通过布朗动力学模拟探究通用非互易粒子系统行进态的存在性与稳定性,发现其仅存于捕食-被捕食机制下的狭窄参数区,揭示了态消失的物理机制,对多类非平衡系统有参考价值。
2024-07-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Counting, Computing, and Pattern Recognition with Self-Assembling Non-Reciprocal DNA Tiles
本研究通过模拟配备可编程非互易相互作用的DNA瓦片自组装系统,建立多元自组装设计规则,实现了计数、模函数计算、模式识别等类有限状态自动机任务,为材料内嵌节能物理计算奠定基础。
2025-10-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Disorder to Order Transition in 1D non-reciprocal Cahn-Hilliard Model
Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization (MPI-DS)(马克斯·普朗克动力学与自组织研究所);Rudolf Peierls Centre for Theoretical Physics, University of Oxford(牛津大学鲁道夫·皮尔斯理论物理中心)
研究一维非 reciprocity Cahn-Hilliard 模型在不同非 reciprocity 和边界条件下的行为,探讨缺陷对波的产生和消失作用,发现临界阈值 α_c 与有限全局极序态的转变关系。
2026-03-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Non-reciprocal interactions drive emergent chiral crystallites
本文研究了一种新型二维活性材料,通过非互易相互作用耦合破缺对称性场,使无手性活性胶体自组织形成自发旋转的手性晶体相,揭示了非平衡系统中手性涌现的机制。
2025-01-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Inescapable anisotropy of non-reciprocal XY models
本文研究二维晶格NRXY模型,证明非互易性等效自推进并形成亚稳长程有序相,而晶格诱导的各向异性即使无显式破缺也会由涨落自发产生。
2025-03-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase coexistence in the Non-reciprocal Cahn-Hilliard model
本文确立了非互易相互作用标量密度混合物中相共存的准则,指出在特定相互作用类别下活性压力可用于确定相平衡并构建双节线,且揭示了二维下平坦界面处压力的不连续变化呈现活性拉普拉斯压力形式。
2024-02-15 cond-mat.soft
Nonreciprocal Model B: The role of mobilities and nonreciprocal interfacial forces
本研究提出非互易模型B,发现迁移率形式决定均匀态稳定性,旋节线动力学中静态与振荡不稳定性由一阶转变主导,界面非互易性可扩大振荡不稳定区域。
2025-08-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.PS
Clustering and flocking of repulsive chiral active particles with non-reciprocal couplings
最近,非互惠系统已成为人们日益关注的焦点。例子出现在软物质和活性物质中,也出现在工程量子材料和神经(大脑)网络中。在这里,我们调查的非互惠性的(干)手性活性物质的系统的集体行为的影响。具体而言,我们认为是一个混合物的“圈游泳者”与空间相互作用和非互惠对齐耦合。基于流体动力学方程,我们来自一组朗之万方程,我们探讨了非互易性,有限尺寸和手性的相互作用。作为参考,我们首先考虑具有相互耦合的单物种系统。基于线性稳定性分析和数值模拟,我们在这里观察到三种不同类型的集体行为,即群集,运动诱导相分离,和两者的组合。然后转向一个非互易系统,我们发现,非互易性可以把否则平稳的不稳定性振荡的,影响相对方向的羊群,而且,至关重要的是,改变一般类型的不稳定性。这说明了非互惠性和手性对活性物质系统的紧急集体动力学的巨大影响,具有潜在的深远的生物学意义。
2023-01-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Compositional disorder in a multicomponent non-reciprocal mixture: stability and patterns
Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization (MPIDS)(马克斯·普朗克动态与自组织研究所)
研究多组分非互易混合物中组合性混乱的稳定性与模式,通过非互易Cahn-Hilliard模型分析平均密度变化对相行为的影响,揭示非互易性对均匀混合态的稳定作用。
2026-04-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effervescent waves in a binary mixture with non-reciprocal couplings
代表两种活性物质浓度的标量场之间的非互易相互作用已知会打破平衡态的宇称和时间反转(PT)对称性,如行波的出现所示。我们探讨了非线性非互易性的概念,并考虑了一个模型,其中的非互易相互作用可以依赖于局部值的标量场。对于存在这种耦合的一般情况下,我们观察到时空混沌的出现在稳态。我们将这种混沌行为与波动空间域中PT对称性的局部恢复相关联,这导致振荡密度和自发产生和湮灭的相分离液滴共存。我们发现,这种现象,我们表示为双折射,可以存在作为一个动力学稳定状态的参数空间的大部分在两个不同的化身,其特征在于伴随的行波的存在或不存在。
2022-08-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Reciprocal theorem for linear poro-viscoelastic materials
该研究推导了线性孔隙黏弹性材料的互易定理,解析计算了刚性球体对不同相点力的时变净力响应,揭示了弛豫时间的影响规律,可应用于生物系统内颗粒输运问题研究。
2023-12-11 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Critical Dynamics of Non-Reciprocally Coupled Conserved Systems
Imperial College London(帝国理工学院)
研究非互易耦合自旋系统中守恒动力学的临界行为,揭示非互易相互作用对临界现象和自洽平衡的影响,展示不同非互易实现方式对临界行为的决定作用。
2026-05-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Scalar Active Mixtures: The Non-Reciprocal Cahn-Hilliard Model
活性粒子之间的对相互作用不需要遵循牛顿第三定律。在这项工作中,我们提出了一个连续模型的斑图形成,由于非互惠相互作用之间的多个物种的标量活性物质。经典的Cahn-Hilliard模型是最小限度地修改补充平衡金兹伯格-朗道动力学与粒子数守恒电流不能从自由能,反映微观偏离作用-反应对称性。相互作用中的不对称性的强度决定了稳态是否表现出宏观相分离或显示全局极序的行进密度波。后者的结构,这是相当于一个积极的自推进近晶相,粗化通过湮灭的缺陷,而前者的结构进行奥斯特瓦尔德熟化。行进密度波的出现,这是一个明确的签名,打破了时间反演对称性在这个活跃的系统,是一个通用的功能,任何多组分混合物与微观非互易相互作用。
2020-09-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Flocking with random non-reciprocal interactions
研究了具有随机非互惠相互作用的编队现象,发现即使在无对齐偏置的情况下,短程相互作用也能形成自组织聚类,且随机非互惠相互作用支持手性振荡状态。
2025-12-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Ferroelectric Smectic C Liquid Crystal Phase with Spontaneous Polarization in the Direction of the Director
本研究通过旋转磁取向样品的二维X射线衍射构建三维倒易空间,证实此前在铁电近晶A相低温区发现的未知相为指向矢方向具自发极化的铁电近晶C相,为液晶相分类增添新类型,推动软物质基础研究。
2024-08-18 cond-mat.soft
Critical scaling in one-dimensional non-reciprocal matter
University of Chicago(芝加哥大学);The University of St Andrews(圣安德鲁斯大学);Institute of Science Tokyo(东京科学大学)
研究一维非 reciprocal 物质中的普遍标度行为,揭示非平衡临界现象及异常粗糙指数。
2026-09-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Non-reciprocal visual perception and polar alignment drive collective states in chiral active particles
Indian Institute of Science Education and Research Mohali(印度科学教育研究学院莫哈利分校)
研究通过手性智能主动布朗粒子探索非互易视觉感知与极化对齐如何驱动集体状态的形成。
2026-01-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Non-reciprocal anti-aligning active mixtures: deriving the exact Boltzmann collision operator
本研究针对非互易反排列自驱动粒子二元混合物,从微观朗之万模型出发推导带精确碰撞算符的非线性活性玻尔兹曼方程,超越平均场近似,拓展了互易系统的取向有序研究,解析结果与模拟在低密/小耦合下定量吻合良好。
2025-10-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Don't look back: Ordering and defect cloaking in non-reciprocal lattice XY models
本文解析并数值研究方格与三角晶格上的非互易平面XY模型,揭示晶格各向异性导致的角度场质量、幂律关联及各向异性缺陷遮蔽,并解释极化相如何因“星状末日”失稳。
2025-03-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Photoinduced non-reciprocal magnetism
本文提出一种利用光注入虚激发态衰变通道的耗散工程方案,在固态磁性金属中诱导局域自旋间的非互易相互作用,并在层状铁磁体中预言了从静态相到多体时间依赖手性相的非互易相变。
2025-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.soft
Scaling behavior in non-reciprocal and odd conserved dynamics near criticality
Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization(马克斯·普朗克动力学与自组织研究所);Rudolf Peierls Centre for Theoretical Physics, University of Oxford(牛津大学鲁道夫·派尔斯理论物理中心)
本研究采用微扰动力学重整化群技术,探究非互易Cahn-Hilliard模型临界点附近的标度行为,发现结构与动力学关联遵循不同标度律,其结果或对生命系统调控相分离有重要启示。
2026-08-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Buckling of 2D Plasma Crystals with Non-reciprocal Interactions
二维等离子体晶体的实验室实现通常涉及单分散微粒限制在射频(rf)等离子体鞘中的水平单层。这引起了所谓的等离子体尾流在微粒下面。尾流的存在使得这种系统中的相互作用是非互易的,这一事实可能导致与其互易对应物预期的行为完全不同的行为。在这里,我们研究的屈曲的六边形的2D等离子体晶体,发生的约束强度降低,明确考虑到系统的非互易性,通过一个完善的点粒子尾流模型。我们观察到,对于一个有限的唤醒电荷,单层六方晶体经历了过渡的第一个双层六方结构,无法实现的谐波限制倒易汤川系统,随后双层正方形结构。我们的理论结果证实了实验相关参数的分子动力学模拟,表明他们的观察在国家的最先进的实验与二维复杂等离子体的潜力。
2020-07-29 cond-mat.soft physics.plasm-ph
Non-reciprocal mixtures in suspension: the role of hydrodynamic interactions
本研究将非互易Cahn-Hilliard模型与流体耦合,探索悬浮液中活性混合物的行波稳定性,发现非互易性可在相空间大区域内稳定波对抗线性不稳定。
2025-02-12 cond-mat.soft
Non-reciprocal coalescence-breakup dynamics in concentrated emulsions
本研究通过实验与数值模拟揭示浓缩乳液在临界体积分数下,聚并与破碎失衡导致的非互易相变动力学,以最大液滴尺寸为相关长度控制灾难性相反转过程。
2025-09-17 cond-mat.soft physics.flu-dyn
How reciprocity impacts ordering and phase separation in active nematics?
该研究通过分析三种对称性相同但互易性作用实现不同的非极性活性向列相微观模型,验证了微观实现细节会决定有序转变类型,且所有模型均存在涨落主导的相分离和向列相准长程有序。
2023-12-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Activity-induced phase transition and coarsening dynamics in dry apolar active nematics
该研究针对干态非极性活性向列系统,结合Lebwohl-Lasher相互作用与随机非格点动力学构建相图,揭示一级相变与粗化动力学规律,为活性物质相变研究提供了理论与数值依据。
2024-10-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Generalized Lorentz reciprocal theorem in complex fluids and in non-isothermal systems
经典的洛仑兹互等定理(LRT)最初是针对等温条件下不可压缩牛顿流体的慢粘性流动而推导的。在目前的工作中,我们扩展LRT从简单到复杂的流体与开放或移动的边界,保持非平衡静止状态。在复杂流体中,流体动力学流动与内部自由度的演化相耦合,例如两相二元流体中的溶质浓度和微极流体中的自旋。复杂流体的动力学可以用局部守恒定律来描述,并辅以满足Onsager倒易关系(ORR)的局部本构方程。我们考虑系统在准稳态接近平衡,控制的边界变量的演变是远远慢于系统中的松弛。对于这些准定态,我们推导出广义洛伦兹互易定理(GLRT)和全局Onsager的倒数关系(CRRR)的慢变量的边界。这建立了局部本构方程的ORR和边界本构方程的ORR之间的联系。最后,我们表明,LRT可以进一步扩展到非等温系统作为一个例子,考虑在固体和静止流体的热传导。
2019-06-11 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Effects of Non-reciprocity on Coupled Kuramoto Oscillators
研究非互易性对耦合振子的影响,揭示其在混沌态中的作用及新动态状态的产生
2025-11-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.CD
Melting of non reciprocal solids: how dislocations propel and fission in flowing crystals
本研究通过实验与模拟,揭示非互易力如何推进并分裂流体动力学驱动维格纳晶体中的位错,导致晶界网络重塑及界面熔化,并论证拓扑缺陷与非互易相互作用共同作用会破坏违背牛顿第三定律的晶体。
2025-02-28 cond-mat.soft
State Diagram of the Non-Reciprocal Cahn-Hilliard Model and the Effects of Symmetry
本文研究了非互易Cahn-Hilliard模型在不同对称性下的状态图及影响,揭示了非互易性导致非平衡稳态和非零电流的机制。
2025-12-23 cond-mat.soft
Switchable phonon diodes using nonlinear topological Maxwell lattices
拓扑力学的最新进展揭示了一类具有拓扑保护的软边模的麦克斯韦晶格。这些模式导致强烈不对称的弹性波响应。在本文中,我们展示了如何拓扑麦克斯韦晶格可以用来实现非互易传输的弹性波。我们的设计利用了与拓扑松弛边缘模式的可用性相关的不对称性和机械系统响应中内置的几何非线性,以实现所需的非互易行为,这可以通过添加现场钉扎电位进一步转变为强烈的单向声子输运。此外,我们表明,非互易波传输可以通过拓扑相变打开和关闭,铺平了道路的细胞超材料,可以作为可调拓扑保护声子二极管的设计。
2019-08-15 cond-mat.soft
Mechanical non-reciprocity programmed by shear jamming in soft composite solids
针对连续软固体缺乏内禀非互易力学特性的问题,本文引入颗粒物理剪切堵塞转变设计软复合材料,实现了可调的静动态非互易力学响应,为非互易物质设计提供新范式。
2025-08-22 cond-mat.soft physics.app-ph