गतिशील ब्राउनियन कणों के चरण व्यवहार: आयामिकता की भूमिका

हाल ही में, "गतिशील ब्राउनियन कणों" (ABPs) के सघन निलंबनों में गतिविधि-प्रेरित चरण विभाजनों में बहुत रुचि रही है, जो स्व-प्रेरित गोलाकार कण हैं जिनका गति दिशा तापीय घूर्णन संसरण के माध्यम से आराम करती है। आज तक, लगभग सभी अध्ययन 2 आयामों तक सीमित रहे हैं। इस कार्य में हम 3D में गतिविधि-प्रेरित चरण विभाजन का अध्ययन करते हैं और पिछले और नए 2D सिमुलेशनों के परिणामों की तुलना करते हैं। इस उद्देश्य के लिए, हमने 40 मिलियन ABPs तक के अत्याधुनिक ब्राउनियन गतिशीलता सिमुलेशन किए - इतने बड़े प्रणाली आकार 3D में सीमित आकार के प्रभावों से बचने के लिए अनिवार्य हैं। हमारे परिणाम 2D प्रणालियों के लिए स्थापित चित्र की पुष्टि करते हैं जिसमें गतिविधि-प्रेरित चरण विभाजन होता है, जिसमें संतुलन गैस-तरल स्पिनोडल विघटन के साथ मजबूत समानताएँ हैं, इसके बावजूद कि चरण विभाजन के पीछे प्रेरक बल की पूरी तरह से गैर-संतुलन प्रकृति है। हालाँकि, हम 2D और 3D मामलों के बीच महत्वपूर्ण भिन्नताएँ भी पाते हैं। पहले, चरण सीमाओं का आकार और स्थिति दोनों मामलों के लिए स्पष्ट रूप से भिन्न होते हैं। दूसरे, 3D कोर्सनिंग काइनेटिक्स के लिए, हम पाते हैं कि डोमेन का आकार समय के साथ क्लासिकल डिफ्यूज़िव t(1/3) कानून के अनुसार बढ़ता है, जबकि 2D में अद्वितीय उपडिफ्यूज़िव गुणांक का अवलोकन होता है।