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凝聚态物理 > 软凝聚态物理

arXiv:2507.12811v1 (cond-mat)
[提交于 2025年7月17日 ]

标题: 手性活性浴中对称包含物的自发旋转

标题: Spontaneous Rotation of a Symmetric Inclusion in Chiral Active Bath

Authors:Abhra Puitandy, Shradha Mishra
摘要: 我们研究了一个称为扭矩器的圆形被动包含物在手性活性布朗粒子浴中的动力学。尽管几何对称且不具有运动能力,但由于与活性粒子的角向偏置碰撞产生的空间非均匀扭矩,扭矩器表现出持续旋转。这种由相互作用驱动的对称性破缺并不依赖于形状各向异性或外部施力。通过模拟,我们识别出两种不同的旋转模式:一种在低手性下由密度梯度主导,另一种在高手性下由增加的碰撞频率主导。我们的结果突显了手性活性介质中的非平衡相互作用如何在对称物体中引发运动,为活性系统中的对称性破缺提供了新的视角。
摘要: We study the dynamics of a circular passive inclusion, termed a torquer, in a bath of chiral active Brownian particles. Despite being geometrically symmetric and non-motile, the torquer exhibits persistent rotation due to spatially inhomogeneous torques arising from angularly biased collisions with active particles. This interaction-driven symmetry breaking does not rely on shape anisotropy or external forcing. Through simulations, we identify two distinct regimes of rotation: one dominated by density gradients at low chirality, and another by increased impact frequency at high chirality. Our results highlight how nonequilibrium interactions in chiral active media can induce motion in symmetric objects, offering a new perspective on symmetry breaking in active systems.
评论: 共有9页和7图
主题: 软凝聚态物理 (cond-mat.soft)
引用方式: arXiv:2507.12811 [cond-mat.soft]
  (或者 arXiv:2507.12811v1 [cond-mat.soft] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.12811
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Abhra Puitandy [查看电子邮件]
[v1] 星期四, 2025 年 7 月 17 日 06:02:31 UTC (9,642 KB)
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