报告题目：活性软物质中的熵效应和集体行为

报告时间：2023年10月25日（星期三）下午15:40

报告地点：理科楼E602会议室

报告人简介：

刘鹏，男，北京理工大学物理学院正高级研究员/博士生导师。2018年于山东师范大学获博士学位，期间曾以联合培养身份在中国科学院物理研究所学习一年。2018-2022年先后在中国科学院物理研究所和中国科学院大学从事博士后工作。2022年9月入职北京理工大学。主要利用理论和模拟方法，处理介观层面上的非平衡态物理问题。获批2023-2025年度北京市青年人才托举计划，承担国家自然科学基金委的理论物理专款研究项目(12047552)、面上项目(12374205)，总共发表SCI论文22篇，第一作者代表作Physical Review Letters两篇，Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1篇。

报告摘要：

活性物质是由自驱动单元组成的一类重要的软物质体系，它涵盖微观尺度的细胞骨架、细菌溶液，宏观尺度的鸟群、鱼群等尺度范围。由于固有的非平衡特性，活性物质经常展现出反常且有趣的物理现象，并为设计智能材料与器件提供了新思路。我们深入研究了受限环境中手性活性物质的集体运动行为，结合理论计算，数值模拟和实验测量，探索了受限导致的非均匀性对活性转子集体行为的影响，发现手性活性物质沿约束边界存在剧烈的空间振荡的集体边缘流。该研究提升了人们对受限条件下手性活性物质集体行为的理解，并澄清了非均匀性和可压缩性对活性系统出现集体行为的重要性，发表在Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 117, 11901 (2020)。

此外，活性物质也能够作为活性浴，显著地影响位于其中的非活性粒子的结构与动力学行为。目前该领域的一个重要研究热点是考察平衡热浴中的基本物理概念和物理关系在活性浴中的有效性及推广。我们首次提出了正确测量活性耗尽力的方法，并利用计算机模拟和实验直接确定了两个胶体粒子之间的活性耗尽力。研究发现：胶体粒子间的有效力敏感地依赖于其受到的外界约束；无论自由粒子的对关联函数还是固定粒子方案都不能给出正确的活性耗尽力。这一成果发表在Physical Review Letters, 124, 158001 (2020)。

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理 学 院

2023年10月23日