Inertial spin model of flocking with position-dependent forces

Autores
Carruitero Contreras, Sebastián Nicolás; Costa, Alejo; Pisegna, Giulia; Sturla, Mauricio Bernardo; Grigera, Tomas Sebastian
Año de publicación
2024
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
We propose an extension to the inertial spin model (ISM) of flocking and swarming. The model has been introduced to explain certain dynamic features of swarming (second sound, a lower than expected dynamic critical exponent) while preserving the mechanism for onset of order provided by the Vicsek model. The inertial spin model (ISM) has only been formulated with an imitation (“ferromagnetic”) interaction between velocities. Here we show how to add position-dependent forces in the model, which allows to consider effects such as cohesion, excluded volume, confinement, and perturbation with external position-dependent field, and thus study this model without periodic boundary conditions. We study numerically a single particle with an harmonic confining field and compare it to a Brownian harmonic oscillator and to a harmonically confined active Browinian particle, finding qualitatively different behavior in the three cases.
Fil: Carruitero Contreras, Sebastián Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos; Argentina
Fil: Costa, Alejo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos; Argentina
Fil: Pisegna, Giulia. Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization; Italia
Fil: Sturla, Mauricio Bernardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos; Argentina
Fil: Grigera, Tomas Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos; Argentina
Materia
Active matter
Flocks
Self-propelled particles
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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Fil: Carruitero Contreras, Sebastián Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos; Argentina
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