Three Body Fluctuation-Induced Interaction at Fluid Interfaces: A Strong Deviation from the Pairwise Summation
我们提出了一种新的方法的基础上的散射技术来调查波动引起的力在流体界面。散射的方法,非常适合于任意几何形状的许多身体系统的研究,增加到包括边界波动。利用这种方法,我们研究了三个胶体粒子的总涨落诱导相互作用与两两能量之和的偏差。我们认为冻结和波动的胶体,并获得一个很好的协议之间的分析和数值结果。我们发现一个显着的差异,在三体波动诱导的自由能之间的冻结和波动的胶体,无论是在符号和相对大小。
2012-12-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Periodic Neural Activity Induced by Network Complexity
我们研究了Watts和Strogatz的小世界拓扑和Barabási和Albert的无标度拓扑上的神经活动模型。我们发现,网络连接的拓扑结构可以自发地诱导周期性的神经活动,与混沌的神经活动所表现出的规则的拓扑结构。周期性活动只存在于相对较小的网络中,当重新布线的概率较大时,周期性活动发生的概率较高。周期的平均长度随着网络大小的平方根而增加。
2006-03-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Activity induced first order transition for the current in a disordered medium
众所周知,当粒子被推得太大时,它们会被随机放置的障碍物捕获。我们提出了一个模型,在一个无序介质中的电流死在一个大的外场,但重生时,活动增加。我们所说的活动是指在恒定的时间平均场上外部驱动的时间变化。对电流复苏的另一种解释是,粒子能够通过类似于随机共振的机制获得无限序列的势垒。我们增加了一个讨论的作用,“动摇”的过程中的放松。
2017-10-03 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic uncertainty relations for many-body systems with fast jump rates and large occupancies
在快跳跃率和大占位数的极限下,出现了一个普适的非平衡涨落大$\mathcal{N}$理论。我们用这个理论来推导出一组粗粒度的热力学不确定性关系(TUR)-其中之一是一个活动界。重要的是,活动作为一个更严格的限制,在1D系统中的熵产生。这些结果是特别有用的多体政权,通常需要一个粗粒度的方法来处理大的微观状态空间。
2021-08-23 cond-mat.stat-mech
Giant Activity-Induced Stress Plateau in Entangled Polymer Solutions
本研究通过布朗动力学模拟探究高度缠结柔性自驱动聚合物的粘弹性,发现活性运动使应力平台大幅提升,明确了相关标度并预测长时粘度标度关系异于平衡态,为活性响应力学材料设计提供新思路。
2023-10-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Activity induced turbulence in driven active matter
考虑了驱动分层活性物质中的湍流。表征该问题的相关参数是雷诺数Re和活性物质类Richardson数R。在Re>>1,R<<1的混合极限下,我们证明了标准Kolmogorov能谱5/3定律的实现。另一方面,在分层极限Re>>1,R>>1时,出现了一个新的湍流普适类,具有7/5定律。从一个政权到其他的交叉进行了详细讨论。实验预测和探针进行了讨论。
2021-09-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.CD
Activity induced synchronization: From Mutual Flocking to Chiral Self-Sorting
同步,耦合振荡器的时间协调,允许萤火虫一致闪烁,神经元集体放电,人群在伦敦千禧桥上步调一致。在这里,我们解释主动(或自我推进)的手性microswimmer与固有频率的分布为能动的振荡器,并表明它们可以在非常大的距离同步,即使在2D的本地耦合。这与静态或时间依赖网络上的规范非有源振荡器相反,导致仅同步域。这种活动引起的同步的结果是出现了“相互群集相”,其中相反手性的粒子合作形成以相对角度彼此移动的叠加的群集,提供了与著名的Toner-Tu相类似的手性活性物质。该机制采用了振荡器相位和自推进之间双向耦合的正反馈回路,可以作为合成活性材料和手性自分选技术的设计原理
2019-01-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.AO
Breaking the Logarithmic Barrier: Activity-Induced Recovery of Phase Separation Dynamics in Confined Geometry
Vellore Institute of Technology(维洛尔理工学院)
本研究通过分子动力学模拟揭示了活性物质在受限几何中促进相分离的动力学机制,发现活动能突破几何限制,实现从对数到球形的粗化转变。
2025-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase Diagram of Active Brownian Spheres: Crystallization and the Metastability of Motility-Induced Phase Separation
运动诱导相分离(MIPS)是纯粹排斥性活性粒子经历液-气相分离的现象,是非平衡相变最简单且研究最广泛的例子之一。在这里,我们表明,MIPS共存的状态实际上只有亚稳态的三维活性布朗粒子在一个非常广泛的条件下,在很长的时间内通过有序过渡,我们称之为活性结晶衰减。在MIPS临界点之上的活动,液体-气体双节点被晶体-流体共存曲线所取代,固体,液体和气体都共存于两条曲线相交的三相点。然而,从无序流体中成核活性晶体需要一种罕见的波动,这种波动表现出固相的近密堆积密度。相应的障碍,结晶是克服一个可行的时间尺度上只有在高活性,只有在流体密度接近最大包装。在平衡状态下,这种致密液体的玻璃化预期被主动力强烈地减轻,使得液体-气体共存的寿命随着活性的增加而稳定地下降,在模拟中表现为在极高活性下的容易的自发结晶。
2021-04-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Activity-Induced Annealing leads to Ductile-to-Brittle Transition in Amorphous Solids
本文提出利用自驱动活性退火制备非晶玻璃,通过调控退火协议实现单轴拉伸下从韧性到脆性的失效模式转变,并揭示了样品几何形状对剪切带形成的影响,建立了活性驱动与剪切驱动玻璃之间的对应关系。
2023-05-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Activity induced phase separation
我们考虑被动(即,布朗)和活性(例如,细菌或胶体游泳者)颗粒,并分析由富含不同类型颗粒的相组成的均匀混合或相分离稳态的稳定性条件。我们表明,在充分稀释的混合物的系统的行为,如果它是暴露在两个单独的热浴不均匀的温度。它可以在第二维里近似中描述,忽略三体和更高阶的碰撞。在这种近似下,我们定义了非平衡的“化学势”,其梯度支配扩散通量和非平衡的“渗透压”,其支配界面的机械稳定性。
2015-02-27 cond-mat.stat-mech
Activity-induced emergent flatness, instabilities and pattern formation in fluid membranes
Theoretical Physics Division, Saha Institute of Nuclear Physics, a CI of Homi Bhabha National Institute(萨哈核物理研究所理论物理部,霍米·巴巴国立大学附属机构);Center for Biophysics & Department of Theoretical Physics, Saarland University(萨尔兰大学生物物理中心与理论物理系)
本研究揭示微观反演不对称的活性流体膜在大尺度上统计平坦,但活性应力或渗透流可导致失稳和图案形成,提供破坏平坦膜的新途径。
2026-09-17 cond-mat.stat-mech
Activity induced delocalization and freezing in self-propelled systems
本文研究了一个由色噪声驱动、活动时间为τ、受单阱非谐势约束的相互作用活性粒子系统。我们假设粒子之间的成对排斥力,模拟微泳者之间的空间相互作用。该系统已被实验研究的情况下,通过声学陷阱限制的Janus粒子的稀悬浮液。我们观察到,已经在稀释制度-当粒子间的相互作用可以忽略不计-增加持续时间推动粒子远离潜在的最小值,直到达到饱和距离。我们计算的相图(活动与相互作用长度),表明相互作用不抑制这种离域现象,但诱导液体或固体状的结构中的densitives区域。有趣的是,观察到一个折返行为:τ从小值的第一次增加作为一个有效的变暖,有利于流化;在较高的值,当离域发生时,τ的进一步增加诱导冻结在致密区域内。一个近似的分析方案给出公平的预测密度分布在弱相互作用的情况下。对非平衡热流的分析表明,在颗粒浓度最大的区域,在几个方面恢复了平衡。
2018-10-30 cond-mat.stat-mech
Heterogeneity-induced large deviations in activity and (in some cases) entropy production
我们解决了一个简单的模型,支持一个动态的相变和过渡的存在条件。使用大偏差理论的方法,我们分析计算的概率分布的活动和熵产生率的轨迹上的一个大环与一个单一的异构链接。相应的联合速率函数表现出两个动力学阶段-一个本地化和其他离域,但边际速率函数并不总是表现出潜在的过渡。动态序参量的对称性影响了跃迁的观测,使得某些动态序参量的分布不需要揭示潜在的动态双稳性。此外,我们的模型系统的解决方案产生的有效马尔可夫转移矩阵的形式,产生动态的两个动态阶段是在共存。我们讨论了细菌细胞对抗生素治疗的反应的过渡的影响,认为即使是简单的细胞周期模型缺乏明确的双稳态配置空间将表现出双稳态的动力学阶段。
2014-10-14 cond-mat.stat-mech
Activity-induced phase separation and self-assembly in mixtures of active and passive particles
我们通过布朗动力学模拟和理论研究了主动(\textit{i.e.},自推进)和被动等距布朗粒子的单分散混合物的相行为和动力学。在一个纯粹的主动系统中,运动的活性成分触发相分离成一个稠密和稀相;在稠密相,我们进一步发现主动-被动分离,与“筏”的被动粒子在“海”的活性粒子。我们发现,从最初的无序混合物相分离可以发生少至15%的颗粒是活跃的。最后,我们表明,在一个合适的完全隔离的初始状态下制备的系统可重复地自组装一个主动的“电晕”,通过启动一个压缩波触发结晶的被动核心。我们的研究结果是相关的实验追求定向自组装使用活性粒子。
2015-01-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Full phase diagram of active Brownian disks: from melting to motility-induced phase separation
通过对状态方程的分析和局域序参量的统计,建立了自驱动硬盘在二维空间中的完整相图。平衡熔化的情况下,保持在小的活动,与活性液体和六角秩序之间的共存,其次是一个适当的六角相和进一步过渡到一个活性固体。随着活动的增加,六角有序和立体有序的出现向更高的密度转移。高于临界活性和一定范围的填充分数,该系统进行MIPS和分层成低密度和高密度相;后者可以是无序的(液体)或有序的(六角或固体)取决于活动。
2018-09-14 cond-mat.stat-mech
Disorder-induced two-body localised state in interacting quantum walks
在相互作用的离散时间量子行走(DTQW)中,由于相互作用中的时间相关无序,我们观察到两体束缚态的弹道传播的非遍历性。无序对二体态的影响可以解释为在DTQW中的Anderson型局域化,但没有纠缠熵饱和。我们用纠缠熵的增长率来描述两体局域化,并计算了局域化长度。我们发现两个不同的增长规律的纠缠迹象:在离域阶段的对数法和本地化阶段的双对数法。我们讨论了与多体定位(MBL)的相似之处。
2019-11-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Measurement-induced integer families of critical dynamical scaling in quantum many-body systems
本文发现量子多体系统在测量诱导相变处可涌现由对称性决定的整数族临界动力学标度,其根源是有效非厄米描述中的高阶例外点层级,并可由超冷原子或中等规模量子计算系统直接观测。
2023-08-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Discreteness-induced transitions in multi-body reaction systems
与相应的大尺寸系统的宏观行为相比,系统尺寸的减小可以引起性质上不同的行为。这种转变的机制,这是已知的小尺寸的转变,可以归因于噪声强度的相对增加或由于小系统尺寸的状态空间的离散性。前一种机制已被深入研究,使用几个玩具和现实的模型。然而,后者很少被分析,有时会与前者混淆,因为缺乏一个玩具模型,提取离散性引起的过渡机制的本质。在这项工作中,我们提出了一个1-和3-体反应系统作为离散诱导过渡的极小模型,并推导出在更复杂的复杂系统中发生这种过渡的条件。这项工作丰富了我们对小系统尺寸对系统行为影响的理解。
2016-05-20 cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Bath-induced Zeno localization in driven many-body quantum systems
本文研究外部驱动下与局域振动热浴耦合的量子自旋系统,发现强浴耦合可通过多体量子芝诺效应使遍历系统发生自旋局域化,解释了4-5K以上热混合机制失效的实验现象。
2025-08-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph