Overcrowding induces fast colloidal solitons in a slowly rotating potential landscape
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F24%3A10490975" target="_blank" >RIV/00216208:11320/24:10490975 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=W4wbKGMCmg" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=W4wbKGMCmg</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1038/s41467-023-41989-x" target="_blank" >10.1038/s41467-023-41989-x</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Overcrowding induces fast colloidal solitons in a slowly rotating potential landscape
Popis výsledku v původním jazyce
Collective particle transport across periodic energy landscapes is ubiquitously present in many condensed matter systems spanning from vortices in high-temperature superconductors, frictional atomic sliding, driven skyrmions to biological and active matter. Here we report the emergence of fast solitons propagating against a rotating optical landscape. These experimentally observed solitons are stable cluster waves that originate from a coordinated particle exchange process which occurs when the number of trapped microparticles exceeds the number of potential wells. The size and speed of individual solitons rapidly increase with the particle diameter as predicted by theory and confirmed by numerical simulations. We show that when several solitons coexist, an effective repulsive interaction can stabilize their propagation along the periodic potential. Our experiments demonstrate a generic mechanism for cluster-mediated transport with potential applications to condensed matter systems on different length scales.
Název v anglickém jazyce
Overcrowding induces fast colloidal solitons in a slowly rotating potential landscape
Popis výsledku anglicky
Collective particle transport across periodic energy landscapes is ubiquitously present in many condensed matter systems spanning from vortices in high-temperature superconductors, frictional atomic sliding, driven skyrmions to biological and active matter. Here we report the emergence of fast solitons propagating against a rotating optical landscape. These experimentally observed solitons are stable cluster waves that originate from a coordinated particle exchange process which occurs when the number of trapped microparticles exceeds the number of potential wells. The size and speed of individual solitons rapidly increase with the particle diameter as predicted by theory and confirmed by numerical simulations. We show that when several solitons coexist, an effective repulsive interaction can stabilize their propagation along the periodic potential. Our experiments demonstrate a generic mechanism for cluster-mediated transport with potential applications to condensed matter systems on different length scales.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10300 - Physical sciences
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/GC20-24748J" target="_blank" >GC20-24748J: Vztah kolektivní a jedno-částicové dynamiky v procesech single-file difúze v periodických strukturách</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2024
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Nature Communications
ISSN
2041-1723
e-ISSN
2041-1723
Svazek periodika
14
Číslo periodika v rámci svazku
1
Stát vydavatele periodika
GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska
Počet stran výsledku
8
Strana od-do
6448
Kód UT WoS článku
001117712600014
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85174177283