Universality for Moving Stripes: A Hydrodynamic Theory of Polar Active Smectics
我们提出了一个流体动力学理论的极性活性smectics，系统和不具有数量守恒。对于后者，我们发现准长程近晶序在d=2和长程近晶序在d=3。在d=2时，随着噪声强度的增加，存在从近晶相到有序流体相的Kosterlitz-less-type相变。对于数量守恒的情况下，我们发现，巨大的数量波动极大地抑制了近晶秩序;近晶秩序是长程的d=3;和非线性效应变得重要的d=2。
2013-01-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Tricritical wedge filling transitions with short-ranged forces
我们表明，在存在短程相互作用的三维楔形填充过渡可以是一阶或二阶依赖于线张力的强度与楔形底部。这一事实意味着存在一个三临界点，其特征在于短距离膨胀，不同于通常的连续填充过渡。我们的分析是基于一个有效的一维模型的3D楔形填充所产生的识别呼吸模式作为唯一相关的界面波动。从这样的分析中，我们发现了连续的3D填充体共存和2D润湿过渡与随机键无序之间的对应关系。
2005-10-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Vibrational density of states of amorphous solids with long-ranged power-law correlated disorder in elasticity
为了确定无序固体的振动态密度$D(ω)$，推导了基于弹性常数（或等效内应力）的幂律空间相关性的振动激发理论。结果提供了第一个预测的玻色子峰在非晶材料的内部应力（或弹性常数）的空间相关性的幂律形式，通常是在实验系统中的情况下，导致对数增强（瑞利）声子衰减。预测在3D中玻色子峰周围的频率的减少的过量DOS的图中发生$\sim -ω^{2}\lnω$形式的对数校正。此外，该理论提供了在低频区域中的状态密度的标度律，包括3D中的$\simω^{4}$制度，并提供了关于玻色子峰值强度如何取决于弹性常数或内应力波动的幂律衰减的强度的信息。解析表达式也来自纵向激励，其中包括对数校正因子的动态结构因子，并提出了支持理论中使用的假设的数值计算。
2020-11-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The Anomalous Long-Ranged Influence of an Inclusion in Momentum-Conserving Active Fluids
本研究揭示动量守恒活性流体中内含物的反常长程效应：固定与自由内含物分别引发不同形式的远场流动与微游泳体密度幂律衰减，并介导内含物间的长程相互作用。
2024-10-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamic scaling in the quenched disordered classical $N$-vector model
我们重新审视了短程随机淬火无序对具有立方各向异性的经典$N$ -矢量模型普适标度性质的影响。建立了该模型的非守恒弛豫动力学模型，研究了二阶相变附近的普适动力学标度。我们提取的临界指数和动力学指数在一个循环的动态重正化群计算短程各向同性无序。我们发现，在临界点附近的动态一般是较慢的淬火无序时，它是相关的比当它不是，独立的纯模型是各向同性或立方各向异性。我们证明了令人惊讶的无阈值的不稳定性的相关普适性类由于扰动旋转不变性打破淬火无序-序参量耦合，表明故障的动态标度。我们推测，这可能意味着一个新的一级转变的模型中，诱导的破缺无序。
2020-08-24 cond-mat.stat-mech
Live Soap: Order, Fluctuations and Instabilities in Active Smectics
我们构建了一个嘈杂的，非极性的活性smectics，在散装悬浮液或基板上的流体动力学理论。我们的预测包括：d = 2维的准长程近晶有序和d = 3维的长程近晶有序，将以前发表的结果扩展到所有动力学区域;在d = 2维的高浓度和低浓度下，Kosterlitz-无规熔化为活性的近晶有序;平行于层的非零秒声速;近晶弹性对巨数涨落的抑制;体收缩近晶中自发波动和流动的不稳定性;层间距的不稳定性，可能是振荡的，足够大的可扩展的主动应力。
2012-04-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Universal properties of the Kardar-Parisi-Zhang equation with quenched columnar disorders
受最近关于具有短程猝灭跳跃率的周期晶格上的完全不对称简单排斥过程的结果的启发[A。Haldar，A. Basu，Phys Rev Research 2，043073（2020）]，我们研究了具有一般d维短程淬灭柱状无序的Kardar-Parisi-Zhang（KPZ）方程的普适标度性质。我们发现，有一般的传播模式的系统中，有其起源的淬火无序，使系统的各向异性。我们认为，传播模式的存在实际上使淬火无序的影响无关紧要，使通用的长波长标度属性属于众所周知的KPZ普适性类。另一方面，当这些波消失在模型的一个特殊的限制，新的普适类出现与尺寸d = 4作为较低的临界尺寸，在此之上的系统被推测承认一个混乱引起的粗糙化过渡到一个微扰无法访问的粗糙相。
2020-12-24 cond-mat.stat-mech
Long-range correlations and generic scale invariance in classical fluids and disordered electron systems
讨论了有限温度下经典系统和量子系统的空间和时间中关联函数的长程或幂律行为，并与零温度下量子系统的相应行为进行了比较。长程相关的起源解释软模式。一般来说，零温关联比有限温关联或经典关联具有更大的范围。这种现象是由于在零温度下存在额外的软模式。
1997-06-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Disordered Elastic Systems and One-Dimensional Interfaces
我们简要介绍了一般框架的无序弹性系统（DES），给一个简短的“配方”的DES建模和提出感兴趣的数量，以探测静态和动态的无序引起的属性，这样的系统。然后，我们专注于一个特定的低维DES，即在短程弹性和短程淬火无序的一维界面。在介绍部分中给出的不同元素的说明中，我们具体讨论了有限温度T>0和有限界面宽度T>0之间的相互作用对不同长度尺度上的静态几何涨落的影响，以及对准静态动力学的影响。
2011-11-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
Flocking transition in phoretically interacting active particles with pinning disorder
Indian Institute of Technology Madras（印度马德拉斯理工学院）
研究发现，通过引入旋转但不平移的障碍物，可以调控活性胶体的群体过渡行为。
2026-02-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Entropy production fluctuations encode collective behavior in active matter
本文导出了相互作用活性物质系统熵产生分布的一般下界。我们在四个典型的活性物质模型中探讨了粒子间的关联是小的和短程的，在这种限制下，该边界是紧的。在所有的模型研究中，绑定是弱的集体波动的结果，在长程相关性，随后链接的位置的相变增强熵产生波动。我们开发了一个理论的发病增强波动，并将其与特定的相变在活跃的布朗粒子。我们还推导出最优控制力，实现必要的动态调整耗散和操作系统之间的阶段。在这样做的过程中，我们揭示了熵产生和斑图形成之间的一般关系，在活性物质，以及控制它的方法。
2020-12-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.app-ph
Disordered boundaries destroy bulk phase separation in scalar active matter
我们发现，无序边界破坏体积相分离的标量活动系统的尺寸$d<d_c=3$。这与平衡情况形成强烈对比，在平衡情况下，边界对大部分相分离系统没有影响。通过考虑一个局部变形，否则平坦的壁，从无序的边界的情况下，可以推断出的潜在机制。我们发现的密度场的长程相关性，以及一个级联的漩涡，我们表明，防止体相分离在足够低的维度。在密度场是唯一的流体动力学模式的唯一条件下，得到了稀体系以及相互作用的存在下的结果。我们的理论计算验证了微观活性系统的数值模拟。
2021-11-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Susceptibility of Orientationally-Ordered Active Matter to Chirality Disorder
我们调查的敏感性的长程有序相的二维干对齐活性物质人口无序，采取的形式的分布的内在个人手性。使用粒子级模型和流体动力学理论的组合，我们表明，虽然在有限的系统中，所有有序相抵抗有限数量的这种手性无序，均匀的（极性群和活性向列相）是不稳定的任何数量的无序在无限大小的限制。另一方面，我们发现共存相（带）的非均匀解可以抵抗有限数量的手征性无序，甚至渐近。
2021-07-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Non-equilibrium forces following quenches in active and thermal matter
已知非平衡系统由于密度或动量等量的守恒而表现出长程相关性。这反过来又导致了长程波动诱导（卡西米尔）的力量，预计将出现在各种非平衡设置。在这里，我们研究这样的力量，这是瞬时产生的平行板或紧凑的夹杂物在气体中的颗粒，以下的变化（“淬火”）的温度或活动的介质。分析计算，以及被动或主动布朗粒子的数值模拟，表明两个不同的力量：（一）淬火的直接影响是吸附或解吸的介质中的颗粒浸没的对象，这反过来又开始了前面的放松（平均）密度。这导致时间依赖性{ \it密度诱导力}。(ii)淬火的长期影响是，密度波动被修改，表现为瞬态（远程）（对）的相关性，放松扩散到他们的（短程）稳态极限。结果，出现瞬态{ \it波动诱导力}。我们讨论的波动引起的和密度引起的力量方面的普遍性，作为时间的函数，放宽和缩放与物体之间的距离的属性。它们独特的特征使我们能够区分模拟数据中的两种类型的力。最后，我们提出了几个方案，他们的实验观察。
2018-03-26 cond-mat.stat-mech
Active nematic gel with quenched disorder
在淬火无序的情况下，我们引入了悬浮在不可压缩流体中的二维活性向列相。我们写的粗粒度的流体动力学运动方程的慢变量，即密度，方向和流场。引入淬火无序，使得它在每一点处以一定强度与局部取向相互作用。无序强度从零调整到大值。我们数值研究了缺陷动力学和系统动力学，发现有限无序减慢了有序化。流体的存在引起取向场的大的波动，进一步扰乱了有序性。由于流体引起的取向场的大波动是如此占主导地位，以至于它降低了淬火无序的影响。我们还发现，该障碍的影响是几乎相同的收缩和伸展性质的积极应力系统。本研究有助于{ \color{black}}理解猝灭{ \color{black}无序}对组分间相互作用的活性凝胶有序动力学的影响。
2022-09-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dense polar active fluids in a disordered environment
我们研究了淬火无序对致密极性活性物质群聚跃迁的影响。我们考虑不可压缩系统的活性粒子对齐相互作用下的效果，无论是淬火随机力或随机稀释。该系统表现出连续的无序有序（植绒）过渡，和相关的标度行为所描述的一个新的普适类，这是由淬火Navier-Stokes不动点控制。我们通过微扰重整化群分析确定临界指数。我们证明了淬火无序的两种形式，随机力和随机质量（稀释），属于同一普适类，在平衡的情况相反。
2022-03-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase transitions and continuously variable scaling in a chiral quenched disordered model
我们通过考虑一个简化模型来阐明手征淬火无序对纯系统标度性质的影响，该简化模型是淬火无序立方各向异性O（N）模型在其二阶相变附近的一个变体.一般短程高斯无序分布被认为是。对于空间反演（{因此手性}）下不不变的分布，标度指数被发现连续依赖于一个模型参数，描述反演对称性破缺的程度。我们的结果的实验和现象学的影响进行了讨论。
2013-02-25 cond-mat.stat-mech
Active uniaxially ordered suspensions on disordered substrates
主动系统的多个实验考虑在基板上或沿一个方向限制在腔室中的定向主动悬浮液。在这种几何结构中的极性相和非极性相的理论在A. Maitra等人，arXiv 1901.01069和A. Maitra等人，PNAS 115，6934（2018）。然而，在许多实验环境中，由于衬底而存在的猝灭随机无序不能完全消除，这可能掩盖了这些理论的预测。在本文中，我认为淬火取向无序的极性和非极性悬浮液在基板上的相行为的影响。我表明，极性悬浮液具有长程序的二维异常数波动，而他们的非极性对应物只有短程秩序，虽然与相关长度，可以增加活动，甚至更暴力的数波动比活性向列没有淬火无序。这些结果应该是有价值的解释实验上的活性悬浮液在基板上随机无序。
2019-10-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Disorder-induced superfluidity
我们利用量子蒙特卡罗模拟研究了在均匀对角无序存在下，具有短程{ \it吸引}相互作用的硬核玻色子的相图。结果表明，适度的无序稳定的玻璃超流相的吸引力的相互作用的范围内的值，该系统是一个莫特绝缘体，在没有障碍。随着无序或相互作用的强度增加，发生向绝缘玻色玻璃相的转变。
2009-06-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Active Matter Transport and Jamming on Disordered Landscapes
我们用数值方法研究了由固定障碍物组成的随机无序景观上的漂移力驱动的主动奔跑翻滚粒子的运输。对于增加的运行长度，净颗粒传输最初增加之前达到最大值，并在较大的运行长度下降。传输减少与簇或活晶体状态的形成有关，这些状态被障碍物局部堵塞或阻塞。我们还发现，该系统动态堵塞在较低的颗粒密度时，运行长度增加。我们的研究结果表明，有一个最佳的活性水平，活性物质运输通过淬火无序，并可能是重要的理解在复杂环境中的生物运输或应用程序的活性物质颗粒在随机介质中。
2014-02-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Ordering and Broken Symmetry in Short-Ranged Spin Glasses
在这篇专题综述中，我们讨论了无限程和短程自旋玻璃中低温相的性质。我们分析了自旋玻璃中纯态的含义，并区分了物理或“可观察”的状态和（可能）非物理的“不可见”状态。我们回顾了复本对称性破缺，并描述了它在短程自旋玻璃中的意义。我们引入了热力学混沌的概念，这导致了亚态结构。我们将这些工具应用于短程自旋玻璃，并得出结论，复本对称性破缺，在任何形式，不能描述在任何有限维的低温自旋玻璃相。然后，我们讨论了剩余的可能的情况下，_可以_描述低温相，以及它们在一些物理性质上表现出的差异-特别是，分离它们的界面。我们还提出了严格的结果亚稳态，并讨论了它们的热力学状态的连接。最后，我们讨论了均匀系统的统计力学和那些具有淬火无序和挫折的系统之间的一些差异。
2003-05-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Active nematics with quenched disorder
我们引入了一个具有淬火无序的二维有源双光子晶体。我们写的粗粒度的流体动力学运动方程的慢变量，即密度和方向。无序强度从零调整到大值。运动方程的数值解以及两点定向关联函数的线性近似计算结果表明，有序定态遵循一个无序相关的从准长程序（QLRO）到短程序（SRO）的过渡过程。这种交叉是由于在存在有限无序的情况下+1/2和-1/2拓扑缺陷的钉扎，这在不相关的区域中破坏了系统。有限无序减慢了+1/2缺陷的动力学，并且它导致较慢的生长动力学。密度场和取向场的两点关联函数显示出良好的动态标度性，但对于不同的无序强度没有静态标度性。我们的研究结果可以激励实验人员验证结果，并在存在淬火无序的生命和人工非极性系统中找到应用。
2020-11-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Inclusions, Boundaries and Disorder in Scalar Active Matter
本文综述干性标量活性物质与边界、内含物、示踪粒子及无序势的相互作用，从力学压力、示踪动力学和长程密度调制等角度阐明环境对相分离等行为的显著影响。
2023-09-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Interactions in Active Colloids
在过去的二十年里，合成胶体试剂的发展取得了显着的进展，这些试剂能够在无偏的环境中在微尺度上产生定向运动。这些自推进粒子通常因其自组织成动态非平衡结构的巨大潜力而受到称赞，例如生活集群，同步超级转子结构或自推进分子，其复杂性在生活世界之外很少发现。然而，许多这些结构的形成和动力学的确切机制仍然几乎不为人所知，这可能取决于我们对活性胶体如何相互作用的理解。特别是，除了显示出从被动胶体（范德华，静电等）中众所周知的相对短程的相互作用之外，活性胶体显示出新颖的流体动力学相互作用以及电泳和基质介导的“渗透”交叉相互作用，其取决于体系中胶体对其它胶体诱导的电泳场梯度的作用。本文讨论了这些相互作用的复杂性和有趣的性质，这些相互作用通常是长程的，非瞬时的，非成对的和非互惠的，这可能是未来非平衡胶体材料设计的关键成分。除了简要概述我们对这些相互作用的理解的最新进展之外，本文的主要目的是强调开放的关键问题和相应的开放挑战。
2021-10-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Self-Propelled Rods: Insights and Perspectives for Active Matter
广泛的实验系统，包括滑行，群集和游泳的细菌，体外运动性测定以及摇动颗粒介质通常被描述为自推进杆。这些实体的大量集合显示了各种各样的自组织集体现象，包括移动的极团、极和极动力带、迁移率引起的相分离、拓扑缺陷和中尺度湍流等的形成。在这里，我们给出了一个简短的调查的实验观察和审查的理论描述自推进杆。我们的重点是紧急斑图形成的合奏干自走棒受短程，接触介导的相互作用和他们的湿同行，也受到远程流体动力学流。总而言之，自推进棒提供了一个总体主题，涵盖了活性物质的许多方面，包含充分探索的限制情况。它们的集体行为不仅连接了已充分研究的极性自推进粒子和活性向列相分子的机制，包括活性相分离，而且还揭示了丰富多样的新模式。
2019-11-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Quantum and thermal melting of stripe forming systems with competing long ranged interactions
在二维空间中，研究了具有竞争短程和长程相互作用的条纹相的量子熔化，这种相互作用随距离衰减为$1/r^σ$。在零温下，随着量子涨落的增长，我们发现条纹相出现了两步无序。当$σ\leq 4/3$（包括库仑相互作用$σ=1$）时，发现了一个分离长程位置有序相和长程取向有序相的量子临界点.对于$σ> 4/3$，跃迁是一阶的，包括偶极情况$σ=3$。另一个量子临界点对于任何值的$σ$将取向有序（取向有序）相与量子无序相分离。临界指数作为$σ$的函数在一个循环顺序计算的$ε$扩展，并在可用时，与已知的结果进行比较。对于有限的温度，它被发现，对于$σ\geq 2$的取向顺序代数衰减的距离，直到一个临界Kosterlitz无线。然而，对于$σ< 2$，发现长程取向顺序可以存在于有限的温度下，直到一个临界线终止于量子临界点在$T=0$。量子临界点附近的临界线的温度依赖性被确定为$σ$的函数。
2017-04-07 cond-mat.stat-mech
Dynamic Phases of Active Matter Systems with Quenched Disorder
在由淬火无序驱动的系统中，滑动态内的脱钉和非平衡跃迁出现在很宽的尺度范围内，从纳米尺度的原子摩擦、中尺度的II型超导体中的通量运动、微尺度的无序介质中的胶体运动以及地质长度尺度的板块构造。在这里，我们表明，活性物质或自推进粒子与淬火无序下的外部驱动器的相互作用代表了一类新的系统，也可以表现出钉扎脱钉现象，塑性流动相，和非平衡滑动过渡，与不同的形态和速度-力曲线签名。当与衬底的相互作用很强时，形成均匀的钉扎液相，其塑性地脱钉成均匀的无序相，然后动态地首先转变成与钉扎液体共存的移动条纹，然后在较高驱动下转变成移动相分离状态。我们数值映射所得到的动力学相图作为外部驱动器，基板相互作用强度和自推进相关长度的函数。这些阶段可以观察到活性物质通过随机无序移动。我们的研究结果表明，内在非平衡系统可以表现出额外的非平衡转变时，受到外部驱动。
2016-10-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Motion of an active particle with dynamical disorder
我们提出了一个模型，一个单一的活性粒子在一个异质性的环境中的运动，异质性可能会出现由于拥挤，构象波动和/或缓慢重排的环境。描述的Ornstein-Uhlenbeck过程（OUP）的活性粒子，并将在热浴中使用两个单独的模型，即“扩散扩散率”和“切换扩散”的异质性，我们探索的粒子的一维运动的基本动力学性质。此外，我们展示了如何控制的动力学行为的两个时标，即扩散时间和持续时间。我们的模型是相关的背景下，在拥挤的环境中，由活动驱动的单粒子动力学。
2022-03-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
From flocking to glassiness in dense disordered polar Active Matter
本文通过活性物质模型研究几何阻挫、自主运动与协同运动倾向的竞争，揭示系统随密度变化形成带状结构或长程序，并发现对齐相互作用触发重入玻璃转变、极性序破坏活性相分离。
2024-01-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Disorder-Induced Anomalous Kinetics in the $A+A \to \emptyset$ Reaction
我们解决了二维双分子湮灭反应$A + A \to \emptyset$在随机杂质的存在下。已知具有足够长程相互作用能的杂质在没有反应的情况下导致反常扩散$<r^2(t)> \sim t^{1-δ}$。应用重整化群理论的场论描述这个反应，我们发现，这种混乱也导致异常动力学在很长的时间限制：$c(t) \sim t^{δ-1}$。这种动力学的结果，因为无序迫使系统进入（子）扩散控制的制度，其中的动力学必须变得异常。
1998-02-12 cond-mat.stat-mech
Large-scales patterns in a minimal cognitive flocking model: incidental leaders, nematic patterns, and aggregates
我们研究了一个最小的认知群集模型，它假设移动实体导航完全使用可用的瞬时视觉信息。该模型由没有记忆的活性粒子组成，它们通过一种短程的、基于位置的、在视锥（VC）内作用的吸引力相互作用，并且缺乏速度-速度对齐。我们表明，这个活跃的系统可以表现出-由于VC，打破牛顿第三定律-各种复杂的，大规模的，自组织的模式。根据参数值，我们观察到出现的聚集体或铣削样的图案，形成移动-局部极性-文件与粒子在这些结构的前面作为有效的领导者，和自组织的粒子到宏观的非线性结构，导致长期的非线性秩序。结合模拟和非线性场方程，我们表明，基于位置的主动模型，作为这里分析的一个，代表了一类新的主动系统从根本上不同于其他主动系统，包括基于速度对齐的植绒系统。报告的结果是最重要的研究，解释和建模的集体运动模式在生活和非生活的主动系统。
2019-12-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Emergence of dynamic vortex glasses in disordered polar active fluids
在平衡状态下，无序与拓扑缺陷合谋，重新定义了晶体、超导体和液晶等各种系统中物质的有序状态。然而，远离平衡，淬火无序对活性凝聚态物质的影响实际上仍然是未知的。在这里，我们揭示了一种状态的强烈无序的活性物质，没有对应的平衡：一个动态的旋涡玻璃。结合高含量的微流体实验和理论，我们展示了胶体群如何集体巡航通过无序而不放松其流动的拓扑奇异性。由此产生的状态是高度动态的，但流动模式，由有限密度的冻结旋涡，是固定的和指数退化。淬火各向同性无序作为一个随机的规范场，将活性液体变成动态涡旋玻璃。我们认为，这种强大的机制应该塑造集体动力学的一大类无序的活性物质，从合成活性向列细胞的集合探索异质介质。
2020-09-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Noise-induced quenched disorder in dense active systems
研究发现在密集极性圆盘系统中，中等噪声水平会诱导出一种介于标准无序和极性有序之间的淬火无序态，通过Ornstein-Uhlenbeck过程解析其机制并验证临界噪声。
2023-04-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Clogging and Depinning of Ballistic Active Matter Systems in Disordered Media
我们数值研究弹道主动磁盘驱动通过随机障碍阵列。钉扎或堵塞状态的形成发生在主动盘的障碍物密度比被动盘低得多。作为障碍物密度的函数，我们确定了几个不同的阶段，包括一个depinned波动的集群状态，一个固定的单集群或堵塞状态，一个固定的多集群状态，一个固定的凝胶状态，和一个固定的无序状态。在较低的有效磁盘密度，漂移均匀的液体形成的障碍物的情况下，但当即使是少量的障碍物被引入，磁盘组织成钉扎相分离的集群状态，其中集群成核周围的障碍物，类似于润湿现象。我们研究了如何退钉阈值的变化作为磁盘或障碍物密度的函数，并找到一个交叉从集体钉扎集群状态到无序的塑料退钉过渡作为增加障碍物密度的函数。我们将此与非弹道活性粒子的行为进行比较，结果表明，当我们将活性从完全被动改变为完全弹道时，阻塞的相分离状态出现在主动和被动限制中，而对于中间活性，出现容易流动的液体状态，并且存在最佳活性水平，使通过样品的通量最大化。
2018-03-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Generic long-range correlations in conserved nonequilibrium mixtures
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Technion-Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
研究非平衡混合物（包括多温度系统和非互易场论）中的关联函数，发现非线性效应在无序相中产生长程三点关联，并通过布朗胶体数值模拟验证。
2026-10-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Passivity-Driven Order-Disorder Transitions in Self-Aligning Active Matter
Beijing Normal University（北京师范大学）；Northwestern University（西北大学）；University of Vermont（佛蒙特大学）；Humboldt Universität zu Berlin（柏林洪堡大学）；Research Cluster of Excellence ‘Science of Intelligence’（智能科学卓越研究集群）
研究被动和活性自对齐盘的密集混合物，发现被动分数控制有序-无序转变，其连续性取决于运动的各向同性或各向异性。基于微观方向动力学推导的平均场方程揭示了这种二元性。近转变点，有序区域根据被动粒子的空间排列和晶格缺陷呈现多种亚稳振荡或旋转状态，但具有不同的暂态动力学。
2026-04-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Long-Range Nematic Order in Two-Dimensional Active Matter
在两个空间维度的工作，我们表明，出现自推进的极性粒子对齐向列的取向顺序是准远程超出$\ell_{\rm r}$，规模相关的诱导速度反转，这是典型的非常大，往往甚至无法测量。在$\ell_{\rm r}$以下，订单为远程订单。我们构建和研究这个事实上的阶段的流体动力学理论，并表明它的结构和对称性不同于传统的主动向列相描述。我们检查数值我们的理论预测，特别是存在的$π$对称传播的声音模式，并提供估计的所有标度指数管理远程时空相关性。
2021-04-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Packed swarms on dirt: two-dimensional incompressible flocks with quenched and annealed disorder
我们表明，不可压缩的极性活性流体可以表现出有序的，连贯的运动相，即使在二维淬火无序的存在下。与具有退火的这种活性流体（即，依赖于时间的）无序，其表现得像具有长程相互作用的平衡铁磁体，这种对淬火无序的鲁棒性是基本上非平衡现象。该有序态属于一个新的普适类，我们用三种不同的重整化群方案计算了它的标度律，它们的标度指数都在0.02以内，表明我们的结果是相当准确的。我们的预测可以在现成的人工活性系统中进行定量测试，这意味着生物系统（如细胞层）可以在体内连贯地移动，其中紊乱是不可避免的。
2022-05-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nematic order in a simple-cubic lattice-spin model with full-ranged dipolar interactions
在之前的论文[Phys.Rev.E90，022506（2014）]中，我们研究了具有类偶极相互作用的三维简单立方晶格模型的热力学和结构性质，在最近邻分离处截断，在有限温度下存在有序转变已经被数学证明;在这里，我们扩展了我们的研究，解决了全范围的对应模型，其中的临界行为已经从理论上和实验上进行了研究。此外，还从数学上证明了在有限温度下有序化转变的存在。这两个模型都表现出相同的连续简并基态构型，相对于适当定义的交错磁化（极化）具有完整的取向有序，但没有二阶有序;在这两种情况下，热涨落消除了简并性，因此二阶有序确实通过无序有序机制在低但有限的温度下设置。另一方面，在基态能量和临界指数估计方面，两种模型之间存在明显的定量差异;后者与早期的重整化群计算和实验结果一致。
2016-05-15 cond-mat.stat-mech
Density phase separation and order-disorder transition in a collection of polar self-propelled particles
我们研究了一系列极性自推进粒子中的有序-无序转变，这些粒子通过距离相关的短程排列相互作用进行相互作用。引入了一个与距离有关的相互作用参数$a_0$，使得当$a_0$减小时，相互作用随距离$a_0$衰减得更快，并且对于$a_0=1.0$模型，它退化为Vicsek型.对于所有的$a_0>0.0$，系统表现出从无序到长程有序的转变。随着$a_0$的减小，我们发现了另一个从相分离态到非相分离态的相变：同时有序-无序相变从不连续型转变为连续型。因此，密度相分离在预测有序-无序转变的性质中起着重要的作用。我们还计算了两点的密度结构因子，使用粗粒度的流体动力学方程的运动与密度相关的对齐项中引入的托纳和涂\cite{tonertu}的方程。密度结构因子在临界波矢$q_c$处表现出发散性，该发散性随密度相关排列项的减小而减小。粗粒度方程中的对齐项与微观模拟中的距离相关参数$a_0$起着相同的作用。我们的研究结果可以在许多生物系统中进行测试：在这些系统中，粒子倾向于与它们最近的邻居发生强烈的相互作用。
2016-12-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quasi-Many-Body Localization of Interacting Fermions with Long-Range Couplings
从偶极系统到捕获离子，许多用于无序量子物质的量子模拟的实验平台涉及由幂律衰减跳跃或相互作用耦合的自由度，然而这些系统中的无序和相互作用的相互作用远不如它们的短程对应物。在这里，我们考虑一个原型模型的相互作用费米子与无序长程跳跃和相互作用，并使用流方程的方法来映射出其动力学相图作为跳跃和相互作用指数的函数。我们证明，流量方程技术非常适合涉及远程耦合的问题，因为它能够准确模拟非常大的系统尺寸。我们发现，在大的现场无序和短程相互作用，从离域相的准多体本地化（MBL）相存在的跳跃范围减少的过渡。这种准MBL阶段的特点是有趣的性质，如一组新兴的保守量，随着距离代数衰减。令人惊讶的是，我们发现，离域和准MBL阶段之间的交叉生存，即使在长程相互作用的存在下。
2020-11-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Binary disorder in quantum Ising chains and induced Majorana zero modes
本文计算了一维横场伊辛模型的动力学结构因子（S（k，$ω$）），并将其扩展到包含三自旋项的猝灭二元无序模型。我们研究了大到256个格点的低能模。我们表明，强烈的零能量模式出现时，二进制无序跨越两个不同的绕组数。我们认为，这些都是马约拉纳模式，居住在罕见的地区的边界。在临界点处，Majorana对的尺寸分布具有分形特征。在长程相互作用下，还观察到了自旋玻璃转变。
2018-08-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Microscopic Models for Long Ranged Volatility Correlations
我们提出了一个一般性的解释长期相关性的影响，在活动和波动的金融市场。这种解释是基于这样一个事实，即“积极”和“消极”的战略之间的选择是服从于随机漫步一样的过程。我们在简化的市场模型框架中用数字展示了我们的场景，例如具有不活跃策略的少数人博弈模型，或者包括一些价格动态的更复杂的版本。我们表明，这些简单的模型可以很好地解释真实的市场数据。
2001-05-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech q-fin.ST
Phase transitions in systems of magnetic dipoles on a square lattice with quenched disorder
我们用蒙特卡罗模拟研究了正方晶格上相互作用的经典偶极子系统中淬灭的取向无序效应。每个偶极可以沿着与晶格的主轴形成角度ψ的两个垂直轴中的任何一个。我们随机选择psi，并且对于晶格的每个位点，没有来自间隔[-Delta，Delta]的偏差。当0<Delta <~ π/4时，我们发现顺磁有序相和偶极反铁磁有序相之间存在热驱动的二级相变，临界指数随Delta连续变化。在最大无序度Delta ~ π/4附近，我们发现在有限温度T_c下仍存在二级跃迁，但当温度低于T_c时，我们的结果表明长程偶极序是弱的而不是{ \it strong}。
2008-09-14 cond-mat.stat-mech
Stable long-range uniaxial order in active fluids at two-dimensional interfaces
我表明，在一个活跃的流体膜的两维双稳态秩序可以是稳定的和长期的，如果交换的颗粒和动量与周围的三维流体是允许的。数量守恒膜呈现不稳定性，在高活性或低浓度下具有独立于活性的最快增长模式。运动性可以稳定长程极性秩序，即使在这样的浸没表面上的游泳者在电影中的数量是保守的。浸没表面的主动有序比以前预期的要丰富得多，具有主动运输的功能后果，并表明在当前和未来的实验中对参数进行更广泛的探索将显示这里预测的新功能。
2021-02-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Correlated disorder versus correlated noise: Ordering in active systems
Barasat Government College（巴拉萨特政府学院）；Saha Institute of Nuclear Physics（萨哈核物理研究所）
该研究通过流体动力学模型，揭示了淬火无序与非互易性对二维、三维活性系统有序性的调控规律，发现临界指数非普适且可通过无序横向度调节，为活性系统相变研究提供了新视角。
2026-08-31 cond-mat.stat-mech
Optimized Large Hyperuniform Binary Colloidal Suspensions in Two Dimensions
创造具有潜在非凡光学特性的无序超均匀材料需要合成大样品的能力，这些样品在纳米尺度下是有效超均匀的。出于这一挑战的动机，我们提出了一种使用限制在2D平面中的二元超顺磁性胶体颗粒的制造方案。由可调磁场诱导的强和长程偶极相互作用不受屏蔽效应的影响，该屏蔽效应衰减带电胶体系统中的长程静电相互作用。具体来说，我们找到了一个家庭的最佳尺寸比，使两相系统有效超均匀。我们表明，超均匀性是一个普遍的后果，低等温压缩，这使得我们的协议适用于其他长程软相互作用，维数和/或多分散性的系统。我们的方法为合成在可见光到红外范围内发挥作用的大型光子超均匀材料铺平了道路，因此可能会加速新型光子材料的发现。
2020-05-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonequilibrium Phenomena in Driven and Active Coulomb Field Theories
经典的库仑气体模型是统计物理学中最通用的框架之一，它将许多不同领域的大量现象联系起来。到目前为止，对这个模型的非平衡推广研究得少得多。随着当代对主动和驱动系统的大量研究，人们自然会期望这种具有长程库仑相互作用的系统的概括将为有趣的发展形成一个肥沃的操场。在这里，我们提出了两个由长程相互作用系统中的非平衡涨落引起的新的宏观行为的例子，即：（1）由外部电场和在受限Casimir几何中的相关涨落诱导力驱动的强电解质中的非屏蔽长程关联，和（2）在细胞的趋化反应中结合粒子极性的自趋化模型中的非平衡临界行为。这两个系统都有其组成颗粒之间的非局部库仑样相互作用，即在驱动电解质的情况下的静电相互作用，以及在自趋化系统的情况下由快速扩散信号介导的趋化力。这里提出的结果暗示了丰富的现象学的非平衡效应，可以产生强烈的波动在库仑相互作用系统，和丰富的各种潜在的未来方向，这是讨论。
2022-07-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Ramifications of disorder on active particles in one dimension
在一维空间中研究了淬火无序对单个和多个活跃的自由落体粒子的影响。对于单个粒子，我们考虑稳态分布和粒子的动力学受到三个参数的混乱：一个有界的外部潜力，粒子的速度，和它的翻滚率。我们表明，在无序势的情况下，行为就像一个平衡粒子扩散的随机力景观，这意味着一个动态的时间是缓慢的。在速度或翻滚速率无序的情况下，我们发现粒子一般表现出扩散运动，尽管无序的特定选择可能导致异常扩散。基于单粒子的结果，我们发现，在一个系统中有许多相互作用的粒子，在潜在的无序导致强集群。我们表征的集群在两个不同的制度，取决于系统的大小，并表明，平均集群大小的尺度与系统的大小，在非无序系统。
2019-08-01 cond-mat.stat-mech
Quenched disorder in the contact process on bipartite sublattices
我们研究了具有竞争动力学的接触过程中不同类型的淬火无序对二分子晶格的影响。在该模型中，粒子的产生取决于它的第一和第二邻居，消光根据局部密度增加。清洁（无障碍）模型表现出三个阶段：非活性（吸收），活性对称和活性不对称，后者表现出不同的亚晶格密度。这些相被连续的转变分开;相图是可重入的。通过进行平均场分析和蒙特卡罗模拟，我们表明，对称无序破坏了亚晶格有序，因此不存在主动非对称相。另一方面，对于非对称无序（每个子晶格呈现不同的稀释率），相变发生在吸收和活性非对称相之间。这种转变的普适性类由无序程度较低的子晶格决定。
2018-12-16 cond-mat.stat-mech
Effective Energy, Interactions And Out Of Equilibrium Nature Of Scalar Active Matter
Laboratoire de Physique de l’École normale supérieure, ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris（巴黎高等师范学院物理实验室）；Département d’Informatique, ENS, Université PSL（巴黎高等师范学院计算机科学系）；Collège de France（法兰西公学院）；Flatiron Institute（平顿研究所）
本研究通过波let条件重整化群方法，揭示了标量主动物质中有效能量的非平衡性质及其与活动性、相互作用范围的关系。
2024-12-19 cond-mat.stat-mech physics.data-an
Learning intermolecular forces at liquid-vapor interfaces
通过采用当代液态理论的观点，我们考虑如何训练人工神经网络潜力来描述非均匀的，无序系统。我们发现，神经网络潜力的基础上的原子环境的局部表示是能够描述的液体-蒸汽界面的一些属性，但通常失败的属性，依赖于不平衡的长程相互作用，建立在破坏平移对称性的存在。这些相同的相互作用在几何不变的体积中取消，允许局部神经网络势正确地描述体积性质。通过将缓慢变化的长程相互作用的显式模型和仅在短程组分上训练神经网络，我们可以得到稳健地恢复界面性质的电位。我们发现，局部神经网络模型有时可以近似局部分子场势，以纠正截断的相互作用，但这种行为是可变的，很难学习。一般来说，我们发现显式静电模型更容易训练，并具有更高的精度。我们证明了这一点，在一个简单的模型中的不对称偶极流体的确切的长程相互作用是已知的，并在从头算水模型中，它是近似的。
2021-08-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
The universal high temperature regime of pinned elastic objects
本文研究了具有短程无序的弹性体玻璃相的高温区。在该制度中，我们认为，任何可观察的标度函数描述的连续模型与$δ$相关的障碍，他们是普遍的，只有两个参数，可以明确计算。这是数值上的粗糙度定向聚合物模型和尺寸和功能的重整化群参数。我们讨论的实验结果，如非单调的行为与温度。
2010-06-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Glassy phases and driven response of the phase-field-crystal model with random pinning
本文研究了具有随机钉扎的二维相场晶体模型的结构关联和对驱动力的非线性响应。该模型提供了一个有效的连续描述的晶格系统中存在无序的外部钉扎中心，允许弹性和塑性形变。我们发现，相场晶体的无序假设一个非晶玻璃基态，只有短程的位置和取向的相关性，即使在弱无序的限制。在不断增大的驱动力作用下，钉扎的非晶玻璃相转变为运动的塑性流动相，最后转变为运动的近晶相。移动近晶相的横向响应表明，随着系统尺寸的增加，横向临界力逐渐消失。
2011-09-01 cond-mat.stat-mech
