סמינר לפיזיקה של מערכות ביולוגיות וחומרים רכים: Schools of skyrmions with tunable elastic interactions

Ivan Smalyukh, University of Colorado Boulder

23 בפברואר 2022, 11:00 
בניין קפלון, אולם פלקסר (118) 
סמינר לפיזיקה של מערכות ביולוגיות וחומרים רכים

Zoom: https://tau-ac-il.zoom.us/j/88904888353?pwd=dDIwaXRxSjlsVElkR0dXdTNPTGhnZz09

 

Abstract: 

Coexistence of order and fluidity in soft matter often mimics that in biology, allowing for complex dynamics and applications like displays. In active soft matter, emergent order can arise because of such dynamics. Powered by local energy conversion, this behavior resembles motions in living systems, like schooling of fish. Similar dynamics at cellular levels drive biological processes and generate macroscopic work. Inanimate particles capable of such emergent behavior could power nanomachines, but most active systems have biological origins. Here we show that thousands-to-millions of topological solitons, dubbed “skyrmions”, while each converting macroscopically-supplied electric energy, exhibit collective motions along spontaneously-chosen directions uncorrelated with the direction of electric field. Within these “schools” of skyrmions, we uncover polar ordering, reconfigurable multi-skyrmion clustering and large-scale cohesion mediated by out-of-equilibrium elastic interactions. Remarkably, this behavior arises under conditions similar to those in liquid crystal displays and may enable dynamic materials with strong emergent electro-optic responses for technological applications. 

 

אוניברסיטת תל אביב עושה כל מאמץ לכבד זכויות יוצרים. אם בבעלותך זכויות יוצרים בתכנים שנמצאים פה ו/או השימוש שנעשה בתכנים אלה לדעתך מפר זכויות
שנעשה בתכנים אלה לדעתך מפר זכויות נא לפנות בהקדם לכתובת שכאן >>