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Long-range spatial correlations on active self-propelled particles
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AI
DOI：10.1209/0295-5075/ae2205.png)
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摘要
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近三十年来，Vicsek模型被广泛用于描述活性物质的集群行为。在这一范例模型中，每个个体模仿其邻居，同时受到不相关的随机噪声的影响，这些噪声通常遵循高斯（白噪声）或均匀分布。然而，实证发现和理论考量表明，影响个体的扰动并非相互独立，而是表现出空间和时间上的相关性。在我们的工作中，我们引入了这些扰动中的长程空间相关性，并对具有空间相关性的Vicsek模型进行了广泛的数值模拟。我们的结果表明，引入长程空间相关性增强了Vicsek型集群在临界点附近对外部参数变化的敏感性。静态空间相关函数显示，相关长度明显受到空间相关噪声的影响，表现出对空间相关指数0的近似线性依赖。这种行为与自然集群的实证观察更为一致。此外，我们还通过在傅里叶空间中进行空间相关函数的数据坍缩来估计临界指数。我们的结果显示，-y/v对0的依赖性在临界点0c附近表现出双线性趋势，这表明强空间相关性可能引发新的集群动力学。我们的研究不仅扩展了Vicsek模型的普适行为，也为理解活性物质系统中的集体运动提供了新的视角。Copyright c 2025 EPLA 所有权利，包括文本和数据挖掘、AI训练以及类似技术的权利，均予以保留。
Keyword:
COLLECTIVE MOTION