Dynamika zpožděných aktivních částic
| Název práce v češtině: | Dynamika zpožděných aktivních částic |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Dynamics of delay active particles |
| Klíčová slova: | aktivní hmota|feedback|zpoždění|Brownovská rohatka|polarizace |
| Klíčová slova anglicky: | active matter|feedback|time delay|Brownian ratchet|polarization |
| Akademický rok vypsání: | 2022/2023 |
| Typ práce: | disertační práce |
| Jazyk práce: | čeština |
| Ústav: | Katedra makromolekulární fyziky (32-KMF) |
| Vedoucí / školitel: | RNDr. Viktor Holubec, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 02.08.2022 |
| Datum zadání: | 02.08.2022 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 06.10.2022 |
| Zásady pro vypracování |
| The dissertation is part of the project `` Dynamics and thermodynamics in artificial and natural active systems with delay’’ solved by Dr. Viktor Holubec in collaboration with Prof. Klaus Kroy (theory) and Prof. Frank Cichos (experiment) from Uni. Leipzig. The student will work in close collaboration with researchers from these three research groups. Language of the project is English.
Work plan: 1) Review existing literature about simple models of many-body natural systems 2) Investigate how known results on active particles change for delay active particles. |
| Seznam odborné literatury |
| 1) U. Khadka, V. Holubec, H. Yang, and F. Cichos, Nat. Commun. 9, 3864 (2018)
2) S. Auschra and V. Holubec, arXiv:2101.04548 (2021) 3) S. Auschra, V. Holubec, N. A. Söker, F. Cichos, and K. Kroy, arXiv:2010.16234 (2021) 4) N. A. Söker, S. Auschra, V. Holubec, K. Kroy, and F. Cichos, arXiv:2010.15106 (2020) 5) V. Holubec, D. Geiss, S.A.M. Loos, K. Kroy, and F. Cichos, Finite-size scaling at the edge of disorder in a time-delay Vicsek model, to be submitted, (2021) 6) S. Muiños-Landin, A. Fischer, V. Holubec, and F. Cichos, Sci. Robot. 6, 52, eabd9285 (2021) |
| Předběžná náplň práce |
| Aktivní částice jsou idealizované nerovnovážné molekuly samovolně se pohybující určitou rychlostí, a slouží jako základní modely živočichů jako jsou bakterie, mravenci, nebo ptáci. Polarizace a hustota souborů aktivních částic, pohybujících se v prostředích s proměnnou aktivitou, vykazují specifické vzory, které mohou mikroskopickou aktivitu vyjevit na mezoskopické úrovni. Tato polarizace není důsledkem silového působení a lze ji nalézt v pohyblivostí-indukovaných fázových přechodech. Také je možné ji využit ke konstrukci rohatek bez využití vnější síly. V této práci prozkoumáme vliv zpoždění, s nímž v praxi aktivní částice reagují na prostorové proměnnou rychlost, na tyto charakteristické vzory a další známé výsledky popisující aktivní hmotu. |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| Active particles are idealized non-equilibrium molecules, which autonomously propel with a non-zero speed, and which serve as basic models of animals such as bacteria, ants, or birds. Active-particle suspensions exhibit distinct polarization-density patterns in activity landscapes, even without anisotropic particle interactions. Such polarization without alignment forces is at work in motility-induced phase separation and betrays intrinsic microscopic activity to mesoscale observers. It can also be utilized for force-free ratcheting. In this work, we will investigate how these patterns change if the particles adopt the space-dependent velocity with a time delay. Besides, we will investigate also other effects of time delay on dynamics of active matter. |