Longterm Influence of Inertia on the Diffusion of a Brownian Particle
实验证明了布朗粒子在长时间尺度下会受到惯性效应的影响。通过使用闪烁的光镊，我们将以前实验的范围扩展了几个数量级，最多可达几秒。测量的液体中自由扩散的布朗粒子的均方位移显示出与爱因斯坦-Smoluchowsky理论的偏离，该偏离随时间发散。这些结果是一致的广义理论，不仅考虑到粒子的惯性，但也考虑到粒子周围的流体的惯性。这可能导致从有限时间测量中估计扩散系数的偏差。我们发现，衰减的相对误差是多项式，而不是指数，因此，可以有显着的影响，在时间尺度相关的实验。
2014-02-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Controlling inertial active Brownian motion via stochastic resetting
Institute of Physics（印度物理研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立大学）；Department of Physics, University of Vermont（佛蒙特大学物理系）
本文研究了通过随机重置控制惯性主动布朗运动，揭示了惯性对重置控制输运的显著影响，包括增强局部化和非高斯稳态特征。
2026-10-14 cond-mat.soft
Theory for the Anomalous Phase Behavior of Inertial Active Brownian Particles
针对惯性对活性系统相行为的深刻影响，通过大量模拟表征惯性活性物质相行为并发展不依赖平衡概念的力学理论，定性捕捉液-气共存各方面及MIPS停止的惯性临界值，揭示粒子柔软性是MIPS重入效应的原因。
2025-04-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Facilitated movement of inertial Brownian motors driven by a load under an asymmetric potential
根据最近的工作[L。马丘拉湾Kostur，P. Talkner，J. Luczka，and P. Hanggi，Phys. Rev. Lett. 98，040601（2007）]，我们将惯性布朗马达的研究扩展到非对称势的情况。研究发现，在非对称势的存在下，会出现一些输运现象。在定制的参数范围内，存在两个最佳载荷值，在这两个最佳载荷值处，平均速度取其最大值，这意味着在这两个参数范围内，载荷可以促进输运。此外，当负载增加时，可以观察到多次电流反转的现象。
2007-12-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Short-time inertial response of viscoelastic fluids measured with Brownian motion and with active probes
我们已经直接观察到短时间的应力传播粘弹性流体中使用两个光学捕获的粒子和快速干涉粒子跟踪技术。我们通过记录粒子热运动中的相关性和测量一个粒子对第二个活跃振荡粒子的响应来做到这一点。这两种方法都检测与流体中的应力传播相关的涡旋状流型。这种惯性涡流扩散传播简单的液体，而粘弹性的解决方案的图案传播超扩散，取决于介质的剪切模量。
2008-02-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Inertial chiral active Brownian particle: Transition from Gaussian to platykurtic distribution
University of Kerala（喀拉拉大学）；Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg（奥托·冯·格里克马格德堡大学）
研究了在谐振约束下具有惯性的手性活性布朗粒子的动力学，发现当谐振频率与手性频率相当时，位置分布从高斯分布转变为扁峰分布，同时稳态均方位移呈现非单调特性。
2026-04-07 cond-mat.soft
Brownian transport in corrugated channels with inertia
在有限阻尼条件下，对直流驱动下悬浮布朗粒子沿波纹窄通道的输运进行了数值研究。我们发现，惯性修正不能被忽略，只要通道瓶颈的宽度小于一个适当的粒子扩散长度，这取决于通道的宽度和驱动强度。由于这种扩散长度与阻尼常数成反比，因此通过足够窄的障碍物的传输结果总是对悬浮液的粘度敏感。惯性修正的运输量词，流动性和扩散性，明显不同的平滑和急剧波纹通道。
2012-08-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Inertial dynamics of an active Brownian particle
主动布朗运动通常假设球形过阻尼粒子。然而，自推进粒子通常既不是对称的，也不是过阻尼的，而是来自周围环境的随机波动的基础。主动布朗运动已经被推广到包括非对称粒子。另外，最近的研究结果表明，惯性效应对于宏观尺寸或低摩擦环境中的粒子的重要性。我们的目标是巩固以前的研究结果的一般描述的自推进的非对称粒子的惯性。我们导出了这种粒子的朗之万方程以及相应的福克-普朗克方程。此外，提出了一个公式，允许重建的流体动力学阻力矩阵的颗粒通过测量其轨迹。朗之万方程的数值解表明，与粒子的形状无关，零温度下的无噪声轨道从惯性过渡阶段开始，并收敛到圆形螺旋线。我们讨论这种普遍收敛相对于许多微生物表现出的螺旋运动。
2022-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Brownian motion of finite-inertia particles in a simple shear flow
通过拉格朗日描述和欧拉描述研究了层流库埃特流中布朗粒子的扩散和惯性运动，以确定粒子惯性对扩散输运的长期影响。经典的波动耗散定理被用来计算随机力相关的振幅，从而忽略了修正的顺序的分子弛豫时间的逆剪切速率。分析，非微扰，颗粒相的总压力，这是计算为二阶的斯托克斯数（颗粒惯性的无量纲措施）的评价，表明颗粒相的行为作为一个非牛顿流体。广义Smoluchowski对流扩散方程包含一个剪切相关的交叉导数项和一个附加项沿流向，二次粒子斯托克斯数。与颗粒通量相对于载体流的长时间扩散系数被发现依赖于颗粒的惯性，使得流向扩散系数随着Stokes数的增加而变负，而其中一个交叉系数总是负的。测量颗粒均方位移变化率的总扩散系数总是正的，正如一般稳定性参数所预期的那样。
2005-01-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Unified Theory of Inertial Granular Flows and Non-Brownian Suspensions
硬颗粒的稠密流的流变特性是奇异的，因为一个接近堵塞的阈值，其中流动停止，无论是由惯性主导的空中颗粒流，和过阻尼悬浮液。同时，表征速度相关性的长度尺度在干扰时出现发散。在这里，我们介绍了一个理论框架，提出了一个试探性的，但可能完整的缩放描述的平稳流。我们的分析，重点是无摩擦颗粒，适用于{ \it两者}的悬浮液和惯性流动的硬颗粒。我们比较我们的预测与经验文献，以及与新的数值数据。总的来说，我们发现一个非常好的协议之间的理论和观测，除了摩擦惯性流的标度特性明显不同于无摩擦系统。对于过阻尼流，需要更多的观测来决定摩擦是否是一个相关的扰动。我们的分析对微观动力学量做出了几个新的预测，这些预测应该可以通过实验获得。
2015-05-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Brownian gyration of an inertial ellipsoid
University of Calcutta（加尔各答大学）；CY Cergy Paris Université（塞吉-蓬图瓦兹CY大学）
研究非球形粒子在欠阻尼条件下的布朗旋转，通过惯性朗之万动力学分析陷阱不对称性、温度差及粒子形状和取向对旋转的影响，揭示球形与非球形粒子的差异。
2026-06-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Spontaneous rectification and absolute negative mobility of inertial Brownian particles induced by Gaussian potentials in steady laminar flows
本文研究了二维高斯势作用下，惯性布朗粒子在定常层流中的输运问题。通过大量的数值模拟，发现输运敏感地依赖于外力和高斯势。在定制的参数制度，系统表现出丰富多样的输运行为。在没有任何外部驱动力的情况下，粒子的自发整流可以通过高斯势的空间位置来操纵。此外，当电势位于细胞流的中心时，系统表现出绝对负迁移率（ANM），即，颗粒可以在与恒定力相反的方向上移动。更重要的是，高斯势诱导的ANM现象在较宽的系统参数范围内具有较强的鲁棒性，并且随着系统参数的优化，ANM现象可以进一步得到加强，这为相关实验的实施奠定了基础。
2019-09-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Inertial effects on rectification and diffusion of active Brownian particles in an asymmetric channel
微-和纳米游泳者在流体溶剂中移动，被产生熵障碍的结构限制，通常由过阻尼主动布朗粒子动力学描述，其中粘性效应很大，惯性不起作用。然而，惯性效应应考虑有限的游泳运动介质中的粘性效应不再占主导地位。在这里，我们研究惯性如何影响整流和扩散的自推进粒子在一个二维的非对称通道。我们发现，大多数的颗粒积聚在通道壁的颗粒的质量增加。此外，平均颗粒速度具有作为质量的函数的最大值，表明具有最佳质量$M^{*}_{\rm op}$的颗粒可以从具有其它质量的颗粒的混合物中分选出来。特别是，我们发现，有效扩散系数表现出增强的扩散峰作为质量的函数，这是大多数颗粒在通道壁处的积累的签名。还确定了$M^{*}_{\rm op}$对旋转扩散速率、自推进力、通道的纵横比和主动扭矩的依赖性。这项研究的结果可以刺激发展的策略，控制自推进粒子的扩散在熵棘轮系统。
2023-03-24 cond-mat.soft physics.chem-ph
Active Refrigerators Powered by Inertia
我们提出了一种制冷机的工作原理，它利用惯性效应在活性布朗粒子局部降低其（动力学）温度低于环境温度两个数量级。该原理利用惯性活性布朗粒子的相图的奇特但迄今未知的形状来仅在目标冷却制度中启动运动诱导的相分离。值得注意的是，主动式制冷机在不需要隔离壁的情况下操作，从而打开了使用它们系统地吸收和捕集例如，环境中的有毒物质。
2022-09-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Novel dynamics for an inertial polar tracer in an active bath
Peking University（北京大学）；KU Leuven（荷语鲁汶大学）
研究揭示了惰性极性示踪剂在活性浴中的动态行为，通过投影算子方法将其映射为随机洛伦茨方程，揭示了多种动态模式，包括主动布朗运动、手性主动布朗运动、复杂混沌运动和折线主动布朗运动。
2026-05-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Spatial velocity correlations in inertial systems of Active Brownian Particles
最近，人们已经发现，系统的活动布朗粒子（APB）在高密度组织他们的速度到相干域显示大的空间结构中的速度场。这种集体行为自发地发生，即不是由任何有利于速度对齐的特定粒子间力引起的。这种现象进行了研究，在没有热噪声和过阻尼制度，惯性力可以忽略不计。在这项工作中，我们证明，通过数值模拟和理论分析，速度对齐是一个强大的属性ABP和持久的存在，即使在惯性力和热波动。我们还表明，一个单一的无量纲参数，如Péclet数通常用于描述自推进粒子，是不足以充分表征这种现象，无论是在大粘度或小质量的制度。事实上，速度域的大小，通过测量的空间速度相关的相关长度，保持恒定时，游泳速度增加，而减少的旋转扩散变得更大。我们发现，空间速度的相关性取决于惯性，但与通常的看法相反，是不对称的质量和逆粘度变化的影响。我们的结论是，在自推进系统中，在与被动系统的差异，惯性时间（质量溶剂粘度）和质量的变化作为独立的控制参数。最后，我们强调的非热性质的空间速度的相关性是相当不敏感的溶剂和活性温度。
2020-12-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase Separation in a system of Brownian inertial rotors
Università degli Studi di Bari（巴里大学）；INFN, Sezione di Bari（意大利国家核物理研究所巴里分部）；CY Cergy Paris Université（塞吉-蓬图瓦兹巴黎大学）；CNRS UMR 8089（法国国家科学研究中心8089联合研究实验室）；Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）
本研究通过数值模拟发现，受恒定力矩驱动的惯性哑铃系统因惯性效应出现液-六角相分离，并伴随团簇自发刚性旋转。
2026-09-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Broadband molecular dynamics simulation of confined Brownian motion
Université de Mons（蒙斯大学）；Univ. Bordeaux, CNRS, LOMA, UMR 5798（波尔多大学，法国国家科学研究中心，LOMA联合实验室）；University of Vienna（维也纳大学）；Ecole Polytechnique, Institut Polytechnique de Paris（巴黎综合理工学院，巴黎理工学院）
通过分子动力学模拟，研究受限布朗粒子在宽频谱范围内的速度自相关函数，揭示壁面附近有效附加质量的增强及扩散系数的降低。
2026-11-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Microrheology with rotational Brownian motion
该研究通过黏弹性流体中布朗运动的直接数值模拟验证旋转微流变学，比较无惯性RGSER与考虑惯性的完整RMR，明确了二者估计动态模量的频率适用范围。
2025-08-28 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Inertial delay of self-propelled particles
自推进的大质量粒子在气体介质中的运动受惯性效应的支配。例子包括振动颗粒，激活复杂等离子体和飞行昆虫。然而，在标准模型中，惯性通常被忽略。在这里，我们通过实验证明了惯性对宏观自推进粒子的重要性。我们观察到一个独特的惯性粒子的方向和速度之间的延迟，起源于系统中的有限弛豫时间。这种效果是充分解释了一个欠阻尼的推广积极布朗运动的朗之万模型。与被动系统形成鲜明对比的是，惯性延迟深刻地影响了长时间的动力学，并使新的基本策略控制自推进的活性物质。
2018-07-11 cond-mat.soft
Virial stress in systems of active Brownian particles in the presence of translational and rotational inertia
Indian Institute of Science Education and Research（印度科学教育研究所）；Institute for Advanced Simulation, Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心先进模拟研究所）
通过拉格朗日方程推导了含平动和转动惯性的活性布朗粒子系统的应力张量，发现周期系统状态方程依赖于惯性，而壁面约束导致极化增强和状态方程失效，但体相局部应力与周期系统一致，且泳动应力不包含在局部应力张量中。
2026-06-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Shear thickening in non-Brownian suspensions: an excluded volume effect
剪切增稠表现为稠密悬浮液的粘度随剪切速率的增加而增加，在高体积分数时有时突然而剧烈。对于惯性效应不可忽略的非胶体悬浮体，其起源仍有争议。在这里，我们考虑一个简单的剪切流，并证明流体惯性导致强烈的微观结构各向异性，导致在形成的阴影区域，没有相对通量的颗粒。我们表明，在有限的惯性剪切增厚可以解释为增加的有效体积分数时，考虑到动态排除的体积，由于这些阴影区
2013-09-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Exact moments and re-entrant transitions in the inertial dynamics of active Brownian particles
本研究针对自由惯性活性布朗粒子的动力学问题，采用拉普拉斯变换得到任意维度下所有动力学矩的精确时间演化，揭示了惯性的影响及稳态速度分布的重入交叉行为，构建了相图且方法可推广至其他活性粒子体系。
2023-12-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Brownian motion of a rod threading through a ring with fixed ring-center
Zhejiang Key Laboratory of Soft Matter Biomedical Materials, Wenzhou Institute, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学温州研究院软物质生物医用材料浙江省重点实验室）；Oujiang Laboratory (Zhejiang Lab for Regenerative Medicine, Vision and Brain Health)（瓯江实验室（浙江省再生医学、视觉与脑健康实验室））
研究了刚性杆通过固定环的布朗运动，推导了滑动位移和杆方向单位向量的分布函数，揭示了滑动与旋转扩散的耦合关系及松弛时间特性。
2026-04-01 cond-mat.soft
Accounting for inertia effects to access the high-frequency microrheology of viscoelastic fluids
利用光阱干涉法和扩散波光谱法研究了微球在水中和粘弹性蠕虫状胶束溶液中的布朗运动。通过从这两种技术获得的均方位移，我们推导出的流体在高频率下的机械性能，明确占在短时间尺度的粒子和周围的流体的惯性效应。对于蠕虫状胶束的解决方案，我们恢复的3/4标度指数的损耗模量超过二十年的频率所预测的半柔性聚合物的理论。
2014-12-03 cond-mat.soft
Spontaneous Micro Flocking of Active Inertial Particles without Alignment Interaction
该研究通过模拟无对齐相互作用的活性惯性粒子，发现运动性诱导相分离中还存在微聚集转变，并用速度序参量和特征长度尺度表征该转变。
2024-02-06 cond-mat.soft
Shear thickening regimes of dense non-Brownian suspensions
我们提出了一个统一的非布朗球的稠密悬浮液的流变框架，预测粒子摩擦和粒子惯性作为不同的剪切增稠机制的发作，同时捕获准静态和软粒子流变学在高体积分数和剪切速率分别。离散元方法模拟，适当考虑流体动力学和颗粒接触相互作用证实了模型的预测，证明了剪切增稠的两种机制，并表明它们可以同时发生与精心选择的颗粒表面性质在一定的流动条件下。与摩擦剪切增稠的显微结构转变。我们发现非常独特的分歧的微观结构和动态变量的体积分数在增厚和非增厚状态。
2015-09-15 cond-mat.soft
Short-time motion of Brownian particles in a shear flow
通过对颗粒流的直接数值模拟，研究了剪切作用下不可压缩牛顿流体中布朗颗粒的短时运动，其中流体惯性变得很重要。进行了三维模拟，其中引入外力以在整个系统中近似形成具有周期性边界条件的库埃特流。为了检验该方法的有效性，计算了单个球形颗粒在简单剪切流中的均方位移，并将这些结果与包括流体惯性影响的流体动力学解析解进行了比较。最后，由排斥性球形颗粒组成的单分散分散体的动力学行为进行了研究，在短时间尺度上，剪切诱导的扩散系数进行了测量，为几个体积分数高达0.50。
2009-01-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Analytical approach to chiral active systems: suppressed phase separation of interacting Brownian circle swimmers
通过研究具有球形布朗环的平面相互作用系统的相行为，我们考虑了主动系统中的手征性。继续在[G.- J. Liao，S. H. L. Klapp，软物质，2018，14，7873-7882]，我们导出了一个预测性的场论，它能够描述圆形游泳者的集体动力学。该理论产生了一个映射之间的圆游泳者和noncirculating活性布朗粒子，并预测粒子的角推进导致抑制其运动诱导的相分离，与以前的模拟结果一致。此外，该理论提供了相应的运动引起的相分离的发病和相关的临界点，以及它们的依赖于角推进的圆游泳者的旋节的解析表达式。我们证实了我们的研究结果的布朗动力学模拟和分析的集体动力学使用加权图论网络。理论和仿真结果之间的协议被发现是好的。
2020-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Normal viscosity and Viscous resuspension of non-Brownian suspensions
本文通过数值模拟研究非布朗悬浮液的法向应力，验证悬浮平衡模型在稳态描述中的适用性，并针对半稀区提出新的法向黏度表达式，揭示惯性效应和体积分数对法向应力各向异性的影响。
2024-10-01 cond-mat.soft
Persistent anti-correlations in Brownian dynamics simulations of dense colloidal suspensions revealed by noise suppression
利用布朗动力学方法研究了硬球胶体流体的输运性质。我们实现了一种新的算法的时间相关的速度自相关函数（VACF）基本上消除了裸露的随机运动的噪声。测得的VACF揭示了持续的反相关表现为负的代数幂律尾部$t^{-5/2}$在所有密度。在小的填充分数，模拟完全同意的分析低密度预测，但尾部的幅度变得显着抑制填充分数的增加。玻璃化转变的模式耦合理论提供了一个定性的解释，在静态压缩性的强烈变化，以及减缓的结构弛豫。
2020-04-22 cond-mat.soft
Active particles in non-inertial frames: how to self-propel on a carousel
典型地，自推进活性颗粒的运动在建立惯性参考系的静止环境中描述。在这里，我们假设摩擦，自推进和波动发生相对于一个非惯性系，从而主动布朗运动模型推广到非惯性系。首先，解析解的过阻尼的情况下，无论是线性游泳者和圆形游泳者。对于以恒定角速度旋转的坐标系（“旋转木马”），静态实验室坐标系中的无噪声轨迹是次摆线，如果这些轨迹是旋转坐标系中的圆。对于由惯性控制的系统，例如振动的颗粒或活性复杂等离子体，离心力和科里奥利力变得相关。对于线性和盘旋自推进来说，这些力都会导致外螺旋轨迹，在很长一段时间内接近奇异螺旋。这意味着自推进颗粒通常会离开旋转的转盘。为了避免这种驱逐，提出了一种导航策略，通过调整自推进方向。对于一个粒子，最初静止的旋转框架中，它示出，这种策略只工作，如果到旋转中心的初始距离小于临界半径Rc的规模与自推进速度。可能的实验来验证理论预测进行了讨论。
2019-04-29 cond-mat.soft
Direct observation of ballistic Brownian motion on a single particle
在快的时间尺度上，随机布朗运动的自相似性有望被打破，并被弹道运动所取代。到目前为止，由于缺乏足够快速和精确的仪器来捕捉这种运动，对这种预测的实验验证还遥不可及。利用一种新研制的探测器，我们已经能够在75 MHz带宽和亚{AA}ngstrom空间精度的光阱中观察到单个粒子的布朗运动。我们报告的第一个测量弹道布朗运动以及第一次确定的速度自相关函数的布朗粒子。考虑到粒子和周围流体的惯性以及流体动力学记忆效应，这些数据与理论预测非常一致。
2010-03-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Flow regime transitions in dense non-Brownian suspensions: rheology, microstructural characterisation and constitutive modelling
采用离散元方法模拟了考虑颗粒接触和流体动力润滑的稠密非布朗悬浮液的剪切流动。由此产生的流态被映射在固体体积分数，剪切速率，流体粘度和颗粒刚度的参数空间中。在临界体积分数$ϕ_c$以下，流变学由Stokes数控制，Stokes数区分粘性和惯性流动状态。高于$ϕ_c$，低和中等剪切速率下存在准静态区域。在非常高的剪切速率下，失去了对$ϕ$的依赖性，并探索了软颗粒流变学。流变状态之间的过渡与润滑对悬浮应力的贡献有关。微观现象的转变，如粒子间的力分布，织物和相关长度被发现对应于那些在宏观流动。受整体流变学的启发，提出了一种本构模型，该模型将粘性压力项与Chialvo，Sun和Sundaresan提出的干颗粒模型相结合[Phys.Rev.E.2004]。\textbf{85}，021305（2012）]。该模型成功地捕捉流态过渡。
2014-12-11 cond-mat.soft
Dynamical self-assembly of dipolar active Brownian particles in two dimensions
基于布朗动力学（BD）模拟，我们研究了具有偶极-偶极相互作用的活性布朗粒子的动力学自组装。每个粒子的推进方向被选择为平行于其偶极矩。我们探索了广泛的motilities和偶极耦合强度，并根据几个序参量表征相应的行为。在低密度和低流动性下，最重要的结构现象是偶极粒子聚集成链。当粒子运动性增加时，这些链状结构断裂，系统转变为弱相关的各向同性流体。在高密度下，我们观察到，运动诱导的相分离强烈抑制偶极耦合。一旦偶极耦合主导了热能，相分离消失，系统反而显示出群集状态，其中粒子形成巨大的团簇并沿一个方向集体运动。我们提供的群集行为的出现，这是缺乏被动偶极系统的参数。
2019-11-08 cond-mat.soft
Crystallisation and Polymorph Selection in Active Brownian Particles
我们探讨了结晶和多晶型选择在活跃的布朗粒子的数值模拟。与先前的工作[Wysocki $\textit{et al.}$ $\textit{Europhys. Lett.}$，$\textbf{105}$ 48004（2014）]一致，我们发现结晶受到活性的抑制，并且随着$Péclet$数量（$Pe$）的增加而在更高的密度下发生。虽然成核速率随着活性的增加而降低，但由于熔体中的加速动力学，晶体生长速率增加。作为这种竞争的结果，我们观察到从成核和生长制度在高$Pe$的“调幅成核”在低$Pe$的过渡。不像被动硬球的情况下，FCC的HCP多晶型物的偏好是弱的，活动导致HCP堆垛层错的退火，从而强烈地有利于FCC对称性在高$Pe$。当冻结发生得更慢时，在成核和生长状态下，这种趋势大大降低，我们看到对任一多晶型物几乎没有偏好的被动情况的趋势。
2021-07-23 cond-mat.soft
Confinement-Induced Delay in Chiral Active Brownian Particles
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）
研究手性与约束在谐振束缚活性粒子中的相互作用，揭示手性诱导的位移交叉相关振荡及谐振势生成的非平衡行为，展示约束与活动共同塑造非平衡稳态的动力学和输运特性。
2026-03-20 cond-mat.soft
The bouncing dynamics of inertial self-propelled particles reveals directional asymmetry
本研究以hexbug自驱动玩具机器人为实验对象，结合带惯性的活性粒子布朗模型与脉冲朗之万方程，揭示了其弹跳运动的方向不对称性，且模拟可有效复现实验特征。
2023-05-01 cond-mat.soft
Hydrodynamic Equations for Active Brownian Particles in the High Persistence Regime
Universidad de Chile（智利大学）
本研究为高持久性活性布朗粒子推导出类纳维-斯托克斯方程，通过Chapman-Enskog方法获得输运系数，并验证了密度不稳定性和聚集动力学，揭示了与极化耦合产生的阻尼密度波模式。
2025-10-19 cond-mat.soft
Inertial self-propelled particles in anisotropic environments
Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf（杜塞尔多夫海因里希·海涅大学）；Westfälische Wilhelms-Universität Münster（明斯特威斯特法伦威廉大学）
本文通过振动颗粒粒子在条纹基底上的宏观实验，研究了各向异性环境中自推进粒子的朝向依赖性运动，并提出了包含惯性效应的扩展主动布朗运动模型，可推广至一般n重对称各向异性，用于预测和优化复杂环境中的活性物质动力学。
2023-09-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hydrodynamically enforced entropic trapping of Brownian particles
我们研究了布朗粒子在无旋度（标量势）和无发散（矢量势）力场作用下通过波纹通道的输运。我们开发了一个广义的Fick-Jacobs方法，导致一个有效的一维描述涉及潜在的平均力。作为一个应用程序，被认为是一个压力驱动的流动和一个相反取向的恒定偏置的相互作用。我们表明，对于某些参数，粒子扩散显着抑制通过流体动力学强制熵粒子捕获的属性。
2012-10-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamics of active particles with translational and rotational inertia
本文提出惯性活性 Ornstein-Uhlenbeck 粒子（AOUP）模型，纳入平移和旋转惯性，推导稳态性质，并验证其与惯性活性布朗粒子（ABP）模型在动力学上的相似性。
2023-01-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Brownian motion at short time scales
自从1905年爱因斯坦首次解释了布朗运动的起源以来，它在许多不同的科学领域都扮演着重要的角色。然而，爱因斯坦的布朗运动理论只适用于长时间尺度。在短时间尺度下，由于颗粒和周围流体的惯性，悬浮颗粒的布朗运动不是完全随机的。而且，施加在悬浮在液体中的粒子上的热力不是白噪声，而是有色的。最近在光阱和光探测方面的实验发展使这种新的布朗运动机制变得可行。本文综述了短时间尺度下布朗运动的相关理论和实验研究进展，重点介绍了气体中布朗粒子瞬时速度的测量和液体中从弹道布朗运动向扩散运动转变的观测。
2012-11-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Crossover dynamics and non-Gaussian fluctuations in inertial active chains
Institute of Physics（印度物理研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立学院）；Department of Physics and Astrophysics, University of Delhi（德里大学物理与天体物理学系）
研究了一维链中具有谐波最近邻相互作用的惯性活性粒子动力学，揭示了持久性、相互作用和惯性时间尺度的相互作用，通过格林函数方法推导出均方位移和均方速度变化，揭示了球形、扩散和亚扩散区域的多重交叉，并提供了标度系数和交叉时间的解析表达。
2025-11-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Order by inertia in spinning active matter: holey fluids and spin-textured crystals
Univ. Lyon, ENS de Lyon, Univ. Claude Bernard, CNRS, Laboratoire de Physique（里昂大学，里昂高等师范学校，克劳德·贝尔纳大学，法国国家科学研究中心，物理实验室）；Institute of Physics, University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学物理研究所）
通过研究高雷诺数下宏观自旋体的二维组装，发现惯性流驱动了两个相变：形成稀薄渗透流体和致密自旋织构晶体，表明流体动力学反馈可促进而非破坏集体有序。
2026-05-27 cond-mat.soft
Tuning Nonequilibrium Phase Transitions with Inertia
与平衡系统形成鲜明对比的是，惯性可以深刻地改变活动系统的结构。在这里，我们证明了驱动系统可以表现出有效的平衡态与粒子惯性的增加，尽管严格违反波动耗散定理。增加惯性逐步消除运动诱导的相分离，并恢复平衡结晶的活性布朗球。这种效应似乎是普遍的广泛的一类活跃的系统，包括那些由确定性的时间依赖性的外部领域，其非平衡模式最终消失的惯性增加。达到这个有效平衡极限的路径可能是复杂的，有限的惯性有时会加剧非平衡转变。近平衡统计的恢复可以通过将主动动量源转换为被动应力来理解。与真正的平衡系统不同，有效温度现在是密度相关的，这是非平衡动力学的唯一残余。这种依赖于密度的温度原则上可以引入偏离平衡预期的情况，特别是在响应于强梯度时。我们的研究结果提供了额外的洞察有效的温度anodic，同时揭示了一种机制，以调整非平衡相变。
2023-02-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anomalous fluctuations in homogeneous fluid phase of active Brownian particles
巨数涨落（GNF）是在极性或极性流体中普遍存在的一种异常现象。在本文中，我们表明，GNF产生的流体相的活性布朗粒子（ABP），其中的极性秩序是缺席。ABP中的GNF在一个大的但有限的长度上延伸，其特征在于不断增长的速度相关性。为了抑制不必要的相分离，并允许人们在大的活动中探索无序的流体相，我们赋予ABP惯性或质量。一个线性化的流体动力学理论捕捉我们的发现，但只是定性的。我们在数值上发现了一个非平凡的密度关联函数的标度关系，这是线性化理论无法解释的。结果表明，即使在无序的均匀流体相的方向秩序的情况下，无处不在的异常波动。
2023-02-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Non equilibrium inertial dynamics of colloidal systems
本文研究了一维布朗惯性硬核粒子流体的性质，其微观动力学部分受到热浴的阻尼。粒子之间的直接相互作用被表示为二元的、瞬时的弹性碰撞。与石槽的碰撞由福克-普朗克碰撞算子来解释，而粒子之间的直接碰撞则由一种众所周知的动力学方法--修正的恩斯科格理论来处理。利用时间多重时间尺度方法，导出了平均密度的演化方程。值得注意的是，对于大值的摩擦参数和/或颗粒的质量，我们得到相同的方程内的动态密度泛函理论（DDF）。此外，在中等值的摩擦常数，本方法允许研究的惯性效应不占DDF方法。最后，这些修正的数值试验。
2006-05-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Optimizing Brownian escape rates by potential shaping
布朗逃逸是许多物理化学过程的关键，包括聚合物折叠和信息存储。假设热激活能量势垒交叉的频率通常随势垒高度的增加而呈指数下降。在这里，我们通过实验表明，更高的，微调的障碍配置文件导致显着增强的逃逸率违反直觉依赖于上述标度律，并在理论上解决相应的条件，最大的加速。重要的是，我们的屏障终止于它们开始时的相同能量。对于过阻尼动力学，逃逸率的可实现的提升原则上是无界的，因此必须正则化障碍优化。我们得到两种不同的正则化下的最佳配置文件，并揭示了N形障碍的效率。然后，我们证明了这种潜力的可行性，在自动微流体布朗动力学实验中使用全息光镊，并实现了一倍的逃逸率相比，无阻碍的布朗运动。最后，我们表明，这种逃逸率提高延伸到低摩擦惯性制度。
2019-12-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Inertial Effects on the Stress Generation of Active Fluids
悬浮的自推进机构产生一个独特的机械应力，由于他们的运动，影响他们的大规模集体行为。微泳者悬浮在流体中的粒子惯性可以忽略不计，我们已经表明，维里的“游泳应力”是一个有用的量来理解的流变学和非平衡行为的活性软物质系统。对于像鱼类这样的大型自走生物，目前还不清楚颗粒惯性如何影响它们的压力产生和集体运动。在这里，我们分析了有限的粒子惯性对机械压力（或应力）所产生的悬浮液的自推进机构的影响。我们发现，所有规模的游泳运动员产生一个独特的“游泳压力”和“雷诺应力”，影响他们的集体运动。我们发现，粒子惯性起着类似的作用，限制在过阻尼主动布朗系统，减少游泳者的运行长度减少游泳应力，影响相行为。尽管游动应力和雷诺应力随粒子惯性的大小而单独变化，但两者的贡献之和与粒子惯性无关。这指出了在非平衡系统的计算机模拟中计算应力时的一个重要概念--雷诺应力和维里应力都必须计算以获得系统产生的总应力。
2017-09-16 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Brownian oscillators driven by correlated noise in a moving trap
研究了布朗振子，即处于热涨落环境中的微米级或更小的粒子。约束简谐势可以以恒定速度运动。与标准朗之万理论不同的是，驱动粒子的混沌力在时间上是相关的。粒子的动力学描述的广义朗之万方程的惯性项，色噪声力，和记忆积分。我们考虑系统中的两种存储器。第一个对应于弱粘弹性流体中的指数相关噪声，在第二种情况下，记忆自然出现在Navier-Stokes流体动力学中。在这两种情况下，使用一个简单而有效的方法得到了精确的解析解，迄今为止，在这类问题中没有应用。
2012-02-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Brownian motion with geometry-dependent hydrodynamic memory
Princeton University（普林斯顿大学）
该研究提出一个理论框架，利用洛伦兹互易定理从任意流动问题解中推导胶体运动方程，同时给出斯托克斯阻力和巴塞特型记忆项，并推导过阻尼极限，适用于复杂几何中的被动和主动粒子。
2026-09-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Mass-based separation of active Brownian particles in an asymmetric channel
本文提出利用非对称通道的空间不对称性、粒子动力学的时间不对称性及外部静态力协同作用，实现不同质量自驱动粒子反向漂移分离，为芯片实验室和粒子分离器件开发提供新机制。
2024-05-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Memory effects and active Brownian diffusion
一个自推进的人工微型游泳器通常被建模为一个弹道布朗粒子，沿着其一个轴以恒定的速度移动，但由于与环境的随机碰撞而改变方向。类似于热噪声，它的角度随机化被描述为一个无记忆的随机过程。在这里，我们推测，有限时间的相关性的取向动力学可以影响游泳者的扩散。为此，我们提出并解决了两个替代模型。在第一个中，我们简单地假设，环境波动管理的游泳者的推进是指数相关的时间，而在第二个中，我们考虑到可能的阻尼波动的推进速度围绕游泳者的轴。相应的游泳者的扩散常数预测得到，分别增强或抑制后，增加模型记忆时间。这种影响的实验数据的解释可能产生的后果进行了讨论。
2015-11-19 cond-mat.soft physics.chem-ph
