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
Metastable Clusters and Channels Formed by Active Particles with Aligning Interactions
我们介绍了一种新的模型，活性粒子与短程对齐的相互作用，并研究其在拥挤的环境中使用数值模拟的行为。当只存在活性粒子时，我们观察到从气态到亚稳态簇的出现的转变，因为取向噪声的水平降低。当被动粒子也存在时，我们观察到亚稳态通道网络的出现。
2017-06-05 cond-mat.soft physics.comp-ph
Active nematics with anisotropic friction: the decisive role of the flow aligning parameter
我们使用连续模拟来研究各向异性流体动力摩擦对主动向列相的涌现流的影响。我们表明，根据是否活跃的粒子对齐或翻滚在其集体自诱导流，各向异性摩擦可以导致显着不同的运动模式。在一个流动对齐制度和高各向异性摩擦，否则混乱的流动被流线化到流动通道交替方向，复制实验的laning状态，已通过接口微管马达蛋白质混合物与近晶相液晶。然而，在流动翻滚的制度，我们发现，没有这样的laning状态是可能的。相反，摩擦各向异性和流动翻滚的协同效应可以导致出现与易流动方向成一定角度对齐并在整个域中一起导航的约束拓扑缺陷对。除了确认在实验中观察到的拉宁状态背后的机制，我们的研究结果强调的流动对齐参数在动态的活性向列相的作用。
2020-03-12 cond-mat.soft
Geometry-Induced Transport of Self-Aligning Chiral Bristlebots
Institute of Physics, University of Greifswald（格赖夫斯瓦尔德大学物理研究所）
研究通过定制外壳和弹性耦合诱导自对齐扭矩和稳定手性漂移，揭示边缘电流稳定性由粒子手性和边缘电流手性相互作用决定，并展示如何利用海螺形障碍物实现几何 rectification，探索刚性链接组装体的集体动力学。
2026-06-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Condensation and Synchronization in Aligning Chiral Active Matter
研究致密对齐圆周游泳者系统中的自发密度分离，发现其表现为凝聚现象并伴随同步，提出唯象理论定性解释该现象。
2024-12-19 cond-mat.soft
Self-Aligning Active Agents with Inertia and Active Torque
研究具有自对齐的主动智能体在惯性作用下的动力学，发现正负自对齐力矩对运动稳定性影响不同，主动力矩与惯性相互作用可产生新解，且碰撞墙壁时需同时考虑平动和转动惯量才能描述振荡动力学。
2024-01-31 cond-mat.soft
Interrupted Motility Induced Phase Separation in Aligning Active Colloids
在相对致密的活性Janus胶体系统中开启高活性，我们观察到快速成簇，然后簇聚集到完全相分离。然而，当足够大的团簇开始分裂时，相分离过程被中断。集群大小分布作为时间的函数，我们确定三个连续的动力学制度。跟踪粒子的位置和方向，我们的特点是在不断增长的集群的结构排序和对齐，从而揭示在这些制度中发挥作用的机制。特别是，我们确定如何相邻粒子之间的对齐是负责中断的全相分离。这项实验研究，它提供了第一个大规模的观察活性胶体中的相分离动力学，结合单粒子分析的本地机制，指向新的物理观察时，对齐和短程排斥。
2019-02-21 cond-mat.soft
Benchmarking the flow of epithelial cell monolayer with self-aligning deformable active membranes
Universidade Federal do Rio Grande do Sul（南里奥格兰德联邦大学）；Universiteit Leiden（莱顿大学）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）
该研究构建自对齐可变形活性膜模型，结合细胞力学等要素，在模拟上皮细胞绕障迁移的受限流动中开展基准测试，验证其可作为关联细胞特性与组织集体迁移的多功能框架。
2026-11-03 cond-mat.soft
Anti-aligning Self-propelled Model of Two Species: Emergence of Self-organized Heterogeneous Aligned and Clustered Order
The University of Tokyo（东京大学）；Institute of Science Tokyo（东京科学大学）
本研究通过反向对齐相互作用的自推进粒子模型，揭示了多种物种共存时通过形成交替领域聚集体实现全局极性秩序的机制。
2025-12-05 cond-mat.soft physics.bio-ph
Active elastic theory of self-aligning solids
Universiteit Leiden（莱顿大学）
本文推导了自对准活性固体的闭合非线性位移场方程，揭示了由噪声与对准竞争驱动的二阶动力学相变，并预测了系统尺度振荡与活性弹性波，与人群和组织实验一致。
2026-09-14 cond-mat.soft
Mesoscopic theory of flocking with alignment and antialignment copying
School of Physics and Astronomy, Yunnan University（云南大学物理与天文学院）
本文研究了集体运动的随机模型，通过成对对齐或反对齐复制互动更新个体方向，推导了精确的介观描述，并验证了竞争性复制规则和内在噪声对集体动态的影响。
2026-10-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Self-Aligning Polar Active Matter
ESPCI Paris（巴黎高等物理化工学院）；PSL Research University（巴黎文理研究大学）；AMOLF（阿莫夫物理研究所）；Leiden University（莱顿大学）；École Normale Supérieure de Lyon（里昂高等师范学院）；Beijing Normal University（北京师范大学）；Northwestern University（西北大学）
本文探讨了自对齐在极性主动物质中的重要性，提出统一框架并分析了现有模型的异同，为密集生物系统和群体机器人研究提供新视角。
2024-03-15 cond-mat.soft
Partial vision leads to an unexpected emergent collective behavior in active aligning particles
Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）；GISC（马德里国际中心）；Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）
该研究通过提出含两个非重叠角视锥的广义Vicsek模型，揭示主动对齐粒子中部分视觉可涌现意外集体行为，为活性物质相关相互作用提供新见解。
2026-09-02 cond-mat.soft physics.comp-ph
Polarization and dynamic phases of aligning active matter in periodic obstacle arrays
该研究通过数值模拟揭示周期性障碍阵列中对齐活性物质的极化转变，发现各向异性障碍可诱导准各向同性态、相干通道态及均匀极化通道态等动态相。
2024-11-25 cond-mat.soft
Flocking in Binary Mixtures of Anti-aligning Self-propelled Particles
本文研究反对齐自推进粒子二元混合物，发现排斥性局部相互作用可产生全局极性有序，并通过玻尔兹曼散射理论实现定量预测，揭示大体系中的微相分离与斑块条纹图案。
2023-04-11 cond-mat.soft
The active Boltzmann equation: From dilute collisions to exact kinetic theory
Greifswald University（格赖夫斯瓦尔德大学）；TU Bergakademie Freiberg（弗莱贝格工业大学）；Humboldt University（洪堡大学）
本文提出一种非局域闭合BBGKY层级的精确动理学理论，保留碰撞中的对关联，解决了平均场闭合导致的自扩散系数发散问题，并与模拟定量吻合，同时给出可外推到高密度的有效朗之万方程。
2026-10-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Orientational correlations in active and passive nematic defects
本文研究了活性液晶中+1/2向错取向有序的出现。使用理论和实验相结合的方法，我们表明，+1/2向错有短程反铁磁排列，作为一个结果的弹性扭矩来自他们的极性结构。然而，中间-1/2向错的存在将这种相互作用从反对准转变为在小于相似符号缺陷之间的典型距离的尺度上的对准。没有观察到长程取向顺序。引人注目的是，这些效应对材料特性不敏感，并且在性质上与被动向列型液晶中的缺陷相似。
2021-11-05 cond-mat.soft
Comment on "Flocking without Alignment Interactions in Attractive Active Brownian Particles [arXiv:2303.07746]"
本文评论了吸引性活性布朗粒子无需对齐相互作用即可群集的论点，指出其缺乏长程关联和定向运动等群集核心特征。
2023-08-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonreciprocity as a Generic Mechanism for Demixing in Flocking Mixtures
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）；Laboratoire Charles Coulomb (L2C), Univ. Montpellier, CNRS（夏尔·库隆实验室（L2C），蒙彼利埃大学，法国国家科学研究中心）
该研究揭示了非互易性在 flocking 混合物中通过破坏有序相导致分层的通用机制，通过数值模拟和连续方程分析，展示了非互易性引发的结构形成与物种分离现象。
2026-02-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Analysis of aligning active local searchers orbiting around their common home position
我们讨论了成对对齐相互作用的影响，在一个合奏的中心位置觅食或搜索连接到一个共同的家。从更广泛的意义上说，我们也考虑被吸引到一个中心位置的自我移动实体，例如，浮游动物水蚤被吸引到一束光。单个觅食者由于某种推进机制而以恒定的速度移动。他们随意探索周围的空间，然后押韵地回到自己的家。在系综中，一个粒子的速度方向与其相邻粒子的运动方向一致。首先，我们进行模拟，这个合奏，并找到一个合作的行为的实体。超过一个过临界的相互作用强度，搜索者的轨迹发生了质的变化，搜索者开始沿着原点周围的圆圈移动。因此，所有的搜索者都围绕中心位置顺时针或逆时针旋转，就像浮游动物水蚤一样。第二，计算结果进行了分析解释的非线性平均场Fokker-Planck方程所考虑的情况下的输运方程的制定。在渐近稳定极限下，我们找到了临界相互作用强度、搜索者的平均径向和轨道速度及其速度方差的表达式。我们还获得了边缘的空间和角密度在下临界政权的觅食行为像个人，以及在过临界政权，他们集体旋转周围考虑的家。此外，我们阐述了过阻尼Smoluchowski限制合奏。
2019-08-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.AO
Single active particle engine utilizing a non-reciprocal coupling between particle's position and self-propulsion
我们最近认为，自推进粒子在形式上等价于由两个通过非互易相互作用耦合的子系统组成的系统[Phys. Rev. E 100，050603（R）（2019）]。在这里，我们表明，这种非互易耦合允许提取有用的工作，从一个单一的自推进粒子保持在恒定的温度下，通过使用对齐的相互作用，影响粒子的位置和自推进之间的相关性。
2020-07-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Collective forces in scalar active matter
许多粒子悬浮液中的大尺度集体行为，可以从直接微观粒子相互作用之外出现的统计力的平衡来理解。在这里，我们回顾了一些方面的集体力量，可以出现在悬浮液中的自推进的活性布朗粒子：限制下的壁力，界面力，并在浸没机构介导的悬浮液的力量。即使对于非对齐的活性颗粒，这些力也与由壁和主体引起的颗粒取向的非均匀极化或非均匀密度分布密切相关。最后，我们指出了未来的方向和有前途的领域，集体力量的应用在合成活性物质，以及它们在生活中的作用活性物质。
2020-02-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Long-range Velocity Correlations from Active Dopants
在致密的活性物质系统中，最显著的观测结果之一是在没有任何明确的排列相互作用（例如，Vicsek型）。在这里，我们表明，这种长程速度相关性也可以产生在一个致密的无热被动系统中包含一个非常小的分数的活性布朗粒子。我们开发了一个连续介质理论来解释通过这种活性掺杂剂产生的速度相关性的出现。我们验证了预测的影响的幅度和持续时间的主动力和面积分数的主动或被动粒子使用广泛的布朗动力学模拟的一个典型的主动-被动的混合物。我们的工作证明了在这种奇异的非平衡定态中，密度和活动在产生长程速度关联中所起的作用。
2023-02-25 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
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
Active particles confined in deformable droplets
本文采用模型研究了软约束下活性粒子与液滴变形的相互作用，揭示活性粒子能增强液滴界面形状涨落并发现两种液滴破裂机制。
2024-07-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Anomalous diffusion of self-align active particle in flow background
活性颗粒（即，与被动布朗粒子不同，自推进粒子（又称微泳者）具有更为复杂的平动和角动量动力学，能产生一系列的反常输运现象。本文研究了具有自对准特性的自推进点状粒子在Poiffille流中运动的二维动力学。结果表明，有效反常扩散系数随温度和背景Poiffille流速度的变化而急剧变化。得到了粒子运动速度和位置概率分布函数的弛豫特性。对几种异常扩散和正常扩散区的观测表明，自对准特性具有普遍性，可为今后的实验分析和模拟提供参考。
2022-01-04 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.data-an
Self-alignment and anti-self-alignment suppress motility-induced phase separation in active systems
本文研究了自对齐与反自对齐对致密活性物质中运动诱导相分离（MIPS）的抑制机制，发现自对齐引发群集并最终形成均匀相，而反自对齐则通过冻结粒子速度抑制聚集并恢复均匀相。
2025-04-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Symmetry and stability of orientationally ordered collective motions of self-propelled, semiflexible filaments
该研究通过布朗动力学模拟准二维自驱动半柔性细丝的集体运动，揭示无微观取向扭矩时长程取向有序依赖细丝重叠，其对称性由重叠能和柔性决定，且长程极性有序是有限刚度系统唯一活性动力学稳态。
2024-07-11 cond-mat.soft
How to steer active colloids up a vertical wall
本文通过实验和数值模型研究自推进Janus胶体在垂直壁上的动态吸附与攀爬现象，揭示粘附且取向的壁面如何增强体相极性异质性，从而驱动粒子克服重力形成稳态全局通量。
2023-07-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Steady-state hydrodynamic instabilities of active liquid crystals: Hybrid lattice Boltzmann simulations
我们报告的混合格子玻尔兹曼（HLB）模拟的流体动力学的活性液晶夹在限制壁与各种锚定条件。我们确认存在一个被动相和主动相之间的过渡，其中有自发流动的稳定状态。在流动取向液晶的情况下，对于足够“可伸展”的棒，以及对于流动翻滚材料的情况下，对于足够“可收缩”的棒，可以实现这种转变。在一个准一维的几何形状，在流动对齐材料的活动阶段的深处，我们的模拟给出了滞后和历史相关的稳定状态，以及自发带状流的证据。相反，流动翻滚的材料会重新排列，只有两个边界层处于稳定状态。具有周期性边界条件的二维模拟显示了额外的不稳定性，自发流动表现为由“对流卷”组成的模式。这些结果表明一个显着的丰富性（包括依赖于锚定条件）的活性材料的稳态相行为，即使在没有外部强迫，他们没有对应的被动向列相。我们的HLB方法，它结合了格子玻尔兹曼的动量输运与有限差分格式的序参量动力学，提供了一个强大的和有效的方法，用于探测复杂的流体动力学行为的活性向列相。
2007-08-15 cond-mat.soft
Flocking without alignment interactions in attractive active Brownian particles
本文通过吸引性活性布朗粒子模型证明，无需对齐相互作用也能产生集群行为，并揭示了从无序多团簇相到单一集群相的一级相变，挑战了传统观点。
2023-03-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Emergent smectic order in simple active particle models
新颖的“近晶-P”行为，其中自推进粒子形成行，并平均沿它们移动，一般发生在我们模拟的简单模型的取向有序相。非极性（头-尾对称）和极性（头-尾不对称）的模型与对齐和排斥的相互作用表现出缓慢的代数衰减的近晶顺序与系统的大小到一些有限的长度尺度，之后发生更快的衰减。在非极地的情况下，这个尺度就是行星列的波动不稳定性。在极坐标的情况下，这种不稳定性是不存在的，但是移动的波动会破坏大系统中的行，运动和近晶序可能会自发地全局旋转。这些观测结果与我们提出的一种新的流体力学理论相一致。我们的模型的变体也表现出积极的近晶“A”和“C”顺序，与运动正交和倾斜的层分别。
2016-05-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Strong Casimir-like Forces in Flocking Active Matter
本文研究二维受限群聚活性物质，发现有序相中的广延边界层及随壁间距代数衰减的涨落诱导类卡西米尔力，并以流体力学理论解释其普适性。
2024-03-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Clustering and ordering in cell assemblies with generic asymmetric aligning interactions
集体细胞迁移在各种生物过程中起着重要作用，如发育或癌症增殖。虽然细胞间的相互作用显然是集体细胞迁移的关键决定因素-除了单个细胞的自我推进之外-但控制细胞聚集和集体细胞迁移出现的物理机制仍然知之甚少。特别是，观察表明，二进制细胞-细胞碰撞通常会导致细胞极性的反分离和对的分离-一种称为运动接触抑制（CIL）的过程，预计这将不利于形成具有连贯运动的大规模细胞簇。在这里，我们采用了一个联合的实验和理论的方法来确定大尺度动力学的细胞组件从基本的成对细胞-细胞相互作用规则。我们量化实验二进制细胞间的相互作用，并表明，它们可以被捕获的最小平衡样成对不对称对齐的相互作用潜力，再现CIL现象。我们确定其对称类，建立相应的积极的流体动力学理论，并显示在一般的理由，这种不对称排列相互作用破坏大规模的集群和订购，而不是导致一个液体样的微相的细胞簇的有限大小和短寿命的极性，或一个完全分散的各向同性相。最后，这表明细胞系统-或一般活性系统-中的CIL样不对称相互作用控制簇的大小和极性，并可以防止大规模粗化和长程极性，除了在密集汇合系统的奇异制度。
2020-12-01 cond-mat.soft physics.bio-ph
Active Matter Class with Second-Order Transition to Quasi-Long-Range Polar Order
我们介绍和研究在两个维度上一类新的干燥，对齐，活性物质，表现出直接过渡到取向顺序，没有相分离现象通常在这种情况下观察到。自推进粒子的速度反转和铁磁排列的极性，系统在这一类显示准长程极序与连续变化的标度指数，但数值研究的过渡导致的结论是，它不属于Berezinskiii-Kosterlitz-无偏普适性类，但最好描述为一个标准的临界点与代数发散的相关性。我们合理化这些发现表明，秩序和密度之间的相互作用改变了缺陷的作用。
2018-02-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hunting active Brownian particles: Learning optimal behavior
我们数值研究了活跃的布朗粒子，可以通过一小部分的行动（切换他们的运动和转向左或右相对于一些方向），这是最近的实验与胶体自推进Janus粒子的动机，以响应环境的线索。我们采用强化学习来找到粒子状态和这些动作之间的最佳映射。具体来说，我们首先考虑一个捕食者-猎物的情况下，猎物粒子试图避免捕食者。作为奖励的平方距离的捕食者，我们讨论了三个状态动作集的优点，并表明，远离捕食者是最成功的策略。然后，我们删除的捕食者和雇用集体奖励的信号分子渗出的所有粒子的局部浓度，并表明，对齐的浓度梯度导致趋化崩溃成一个单一的集群。我们的结果为获得活性物质中的局域相互作用规则和设计集体态提供了一条很有前途的途径。
2021-11-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Continuous theory of active matter systems with metric-free interactions
我们推导出一个无度量活性物质的流体动力学描述：从自推进粒子与“拓扑”规则定义的邻居对齐开始，而不是度量区域，最近提倡的一种情况是相关的鸟群，鱼群和人群，我们使用动力学方法来获得良好控制的非线性场方程。我们发现，密度无关的碰撞率每粒子的拓扑相互作用的特点抑制了线性不稳定性的均匀有序相和非线性密度偏析一般存在于阈值附近的度量模型，与微观模拟。
2012-03-30 cond-mat.soft
Emerging mesoscale flows and chaotic advection in dense active matter
本文通过研究二维过阻尼自推进圆盘模型，发现稠密活性流体中由拥挤效应与持续推进竞争所驱动的介尺度混沌平流，揭示了一种区别于其他活性系统集体流动的新型活性湍流。
2023-06-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Irreversibility and biased ensembles in active matter: Insights from stochastic thermodynamics
主动系统通过不断地在其微观成分的水平上耗散能量来逃避平衡热力学规则。这种能量流源于环境中存在的燃料转化为持续的个体运动。它可以导致没有任何平衡等价物的集体效应，例如纯排斥粒子的相分离，或对齐粒子的集体运动（群集）。其中一些效应可以通过使用平衡工具来概括非平衡转变来合理化。因此，一个重要的挑战是系统地描述这些活跃转变的特征在多大程度上真正不同于平衡类似物。我们回顾最近的作品，使用随机热力学工具来识别，主动系统，包括粗粒度或信息熵产生的不可逆性的措施。我们描述了这与潜在的能量耗散或热力学熵产生的关系，以及它是如何受到集体行为的影响。然后，我们审查的可能性，构建热力学系综的平衡，轨迹偏向于非典型值的非平衡观测。我们表明，这是一个通用的路线，发现意外的相变在活性物质系统，这也可以通知他们的设计。
2022-03-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hydrodynamics of Active Lévy Matter
集体运动通常在活性流体的框架内建模，其中组成活性颗粒，当与其他颗粒的相互作用被关闭时，长时间进行正常扩散。然而，在生物学中，单粒子超扩散和胖尾位移统计也很普遍。表现出这种异常扩散动力学的相互作用系统的集体性质，我们称之为活性Lévy物质，不能被当前的活性流体理论所捕获。在这里，我们制定了一个流体动力学理论的活性Lévy物质的粗粒化的微观模型对齐极性活性粒子，执行超扩散类似于Lévy航班。应用线性稳定性分析的流体动力学方程在集体运动的发病，我们发现，在其传统的对应，有序无序过渡可以成为关键。然后，我们估计相应的临界指数的有限尺寸标度分析的数值模拟。我们的工作突出了活性物质中的新颖物理学，它集成了异常扩散运动和粒子间相互作用。
2020-04-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Correlated and anti-correlated density dependent motility
本文通过模拟研究了密度依赖运动性规则下粒子系统在相关与反相关情况下的稳态行为及相变特性。
2026-02-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The statistical physics of active matter: from self-catalytic colloids to living cells
这些课堂讲稿的目的是提供对活性物质现象学的简要介绍，并介绍一些用来合理化活性系统涌现行为的分析工具。这样的系统是由相互作用的代理人能够提取存储在环境中的能量，以产生持续的定向运动。能量到机械功的局部转换使系统远离平衡，产生新的动力学和相。新兴的现象可以根据活跃粒子的对称性和微观相互作用的类型进行分类。我们在这里集中在空间和对齐的相互作用，以及形状变化驱动的相互作用。我们提出的模型都是受到合成，仿生或生命系统的实验实现的启发。基于最小的成分，他们是为了带来一个简单的和综合的理解复杂的现象学的活性物质。
2017-12-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Flocking by Turning Away
本研究发现自驱动Janus胶体可通过转向远离相互作用产生集群运动，结合模拟、理论与实验验证了该机制，衔接了对齐与非对齐活性物质类别，为细胞集群运动现象提供了新解释。
2024-07-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Field-Particle Interactions in Curved Flows for Shape-Asymmetric Active Particles
Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Tirupati（印度科学教育研究所提鲁帕蒂分校）
研究弯曲流中形状不对称活性粒子与曲率及外加对齐场的相互作用，揭示其动力学控制新机制及潜在应用。
2026-09-04 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Integer Topological Defects Reveal Anti-Symmetric Forces in Active Nematics
针对神经祖细胞+1拓扑缺陷实验挑战现有活性向列分类的问题，本研究通过粒子级模型与衍生的连续理论，揭示细胞在+1缺陷核心聚集源于两种被忽略的有效活性力，为相关实验与理论提供新视角。
2024-09-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Collective ballistic motion explains fast aggregation in adhesive active matter
本研究通过自对齐粘性颗粒的活性系统，发现集体弹道运动导致快速聚集，并提出了统一框架解释实验中的聚集指数，对组织形成具有重要意义。
2025-09-09 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.comp-ph
Mean field approach of dynamical pattern formation in underdamped active matter with short-ranged alignment and distant anti-alignment interactions
许多活性物质系统，特别是在微观尺度上，都被很好地近似为过阻尼，这意味着任何惯性动量都会立即被环境耗散。另一方面，特别是对于宏观主动系统，但也对于许多介观系统，惯性运动的时间尺度可以变得足够大，以与动力学相关。这就提出了一个问题，即集体动力学和由此产生的活性物质状态如何受到惯性的影响。因此，我们提出了一个粗粒度连续模型的欠阻尼活性物质的基础上的平均场描述被动系统。此外，我们将该模型应用到一个系统的相互作用，支持在短距离上的对齐和在较长的长度尺度上的反对齐，如已知的背景下，斑图形成，由于取向的相互作用。我们对欠阻尼和过阻尼动力学的数值计算都预测了一个结构化的拉宁状态。然而，活动引起的对流，只存在于欠阻尼模型不稳定的状态时，反对齐被削弱，导致集体运动状态，不会发生在过阻尼限制。这两个状态之间的湍流过渡区的特点是强烈的密度波动和缺乏整体秩序。
2019-12-15 cond-mat.soft
Anti-Swarming: Structure and Dynamics of Repulsive Chemically Active Particles
具有表面催化反应的化学活性布朗粒子可能由于反应和产物浓度场中的扩散电泳相互作用而彼此排斥。该系统的行为可以描述的“化学”耦合参数$Γ_c$，比较的强度扩散电泳排斥布朗运动，并通过映射到经典的静电单组分等离子体（OCP）系统。在等体积区域内，当排斥力足够强，克服布朗运动时，体心立方晶体从随机的初始构型自发形成。面心立方晶体也可能是稳定的。对于体心立方和面心立方晶格，“液-晶转变”的“熔点”都发生在$Γ_c\approx140$。
2017-11-04 cond-mat.soft
Fluctuation-induced dynamics of nematic topological defects
拓扑缺陷越来越多地被确定在各种生物系统中，其中它们的特征流场和应力模式与生物实体的连续主动应力产生相关联。在这里，使用连续波动nematohydrodynamics的数值模拟，我们表明，即使在没有任何特定形式的主动应力与自推进，介观波动的取向排列或流体力学可以独立地导致周围的拓扑缺陷，类似于在主动系统中观察到的流型。我们的模拟进一步显示的可能性，伸缩类运动的波动引起的正半整数拓扑缺陷。值得注意的是，各向同性的应力场也复制周围的拓扑缺陷上皮细胞的实验测量的应力模式。我们的研究结果进一步揭示了波动引起的缺陷周围的拉伸或收缩样的流动和应力模式是由被动的弹性应力和向列相的流动对齐行为。
2022-10-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Aggregate morphing of self-aligining soft active disks in semi-confined geometry
该研究探究半受限平面盒中自对齐软活性盘的聚集形态，发现对齐强度与盒宽影响壁面堆积均匀性，识别出层状与非层状两类壁面聚集体，且活性压力差可有效区分聚集形态、反映结构高度。
2024-03-06 cond-mat.soft
Anti-hyperuniform Critical States of Active Topological Defects
本文研究活性向列相中拓扑缺陷的临界行为，发现近临界时由缺陷聚集产生跨尺度反超均匀巨数涨落，并经内皮单层实验证实。
2025-09-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.AO
Collective Hall current in chiral active fluids: Coupling of phase and mass transport through traveling bands
研究模拟取向圆形游泳者，发现行进带作为非线性流体动力学方程的非色散孤子解，可产生垂直于传播方向的集体霍尔电流，并在大轨道半径下非连续转变为同步态。
2023-07-20 cond-mat.soft nlin.PS
Emergence of Anti-chemotactic Flocking in Active Biomimetic Colloids
本研究通过实验与理论揭示，肌动蛋白踏车运动驱动的胶体因局部资源竞争产生抗趋化性和自推进，进而涌现集群行为，并指出活性应力与反应-扩散耦合是活性剂重塑环境时多尺度行为涌现的通用机制。
2025-05-23 cond-mat.soft physics.bio-ph
