活性-非活性二元混合体系玻璃化转变的模耦合理论（英文）

摘要

近年来，活性粒子系统的集体行为引起了人们的广泛关注．本文针对活性-非活性（Active-passive，AP）布朗粒子二元混合系统的玻璃化转变行为提出了一个模耦合理论框架．理论从一个有效的Smoluchowski方程出发，它描述了在位置相空间中概率分布函数的演化．之后假设体系存在一个非平衡稳态，就可以得到一个描述中间自散射函数的随时间弛豫的积分微分方程．在此方程中有一个记忆函数，它在模耦台近似下又可以写成中间自散射函数的乘积的线性组合，于是构成了一个封闭的方程组．活性粒子的作用体现在方程中的一个有效扩散系数，它可以通过较短时间的计算机数值模拟求出．通过计算中间自散射函数的长时极限，即Debye—YValler（DYVl因子，可以判断体系断处的相态，并进一步得出玻璃化转变的临界体积分数ηc．同之前的模拟结果一致．另外发现对粒子大小相同的AP混合系统，临界体积分数ηc随着活性粒子组分的粒子数占比xA的增大而增大；而对于粒子大小不同的AP混合系统，发现了一个有趣的非单调行为，即临界体积分数啦不再随活性粒子占比xA单调增加．但是，如果活性足够大，这样的非单调行为便会消失．总之，本文的理论框架提供了一个研究活性-非活性混合系统的玻璃化转变行为的有效途径．