활성 유체는 흔히 국소화된 소용돌이가 나타나는 결과로 이어지는 복잡한 집단 거동과 자기조직화 특성을 보여준다. 우리는 활성 롤러 유체에서 형성되는 전역적으로 상관된 소용돌이 격자(globally correlated vortex lattices)의 자발적 생성에 대해, 실험과 계산을 결합한 연구를 보고한다. 이 소용돌이들은 자기적 특성을 갖는 활성 강자성 롤러(active ferromagnetic rollers)로 이루어져 있으며, 자기조직화된 소용돌이를 국소화하도록 유도하는 패턴화된 기판 위에 배치된다. 그 결과 정사각형(square) 대칭성을 갖는 격자에서 소용돌이가 형성된다. 각 개별 소용돌이는 자신의 키랄 상태(시계방향 또는 반시계방향)를 자발적으로 선택한다. 그럼에도 불구하고 정사각형 격자에 국한되면, 서로 상호작용하는 활성 소용돌이들의 앙상블은 인접 소용돌이의 키랄 상태들 사이에 상관을 발전시킬 수 있다. 우리는 이러한 활성 소용돌이 앙상블이 소용돌이도(vorticities)의 반강자성(antiferromagnetic) 배열과 함께 전역적으로 상관된 상태로 자발적으로 진화할 수 있음을 보인다. 또한 가둠 격자의 기하학적 형상이 변화할 때, 인접한 소용돌이 쌍의 키랄 상태 간 상관관계를 탐구한다. 이러한 결과는 천수(얕은 물) Navier-Stokes 수력학(소용돌이 역학)을 결합한 현상론적(coarse grained) 입자 동역학에 기반한 수치 시뮬레이션으로 지지된다. 우리는 자기 롤러에 의해 형성된 이러한 정렬된 소용돌이 격자가, 집단 소용돌이 상태를 위한 최적 조건을 넘어서는 활동(active) 영역에서도 반강자성 질서(antiferromagnetic order)를 자기치유(self-heal)하고 개별 소용돌이성 소용돌이 상태를 안정화할 수 있음을 보여준다. 본 결과는 기하학적 구속이 존재하는 조건에서 활성 자기 롤러 유체의 집단 거동에 대한 통찰을 제공한다.

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