Flexoelectricity versus Electrostatics in Polar Nematic Liquid Crystals
本文建立结合挠曲电与静电效应的理论，研究极性向列相液晶中两种效应的竞争，并预测出包含铁电、反铁电和传统向列相的相图。
2024-08-19 cond-mat.soft
Critical splay fluctuations and colossal flexoelectric effect above non-polar to polar nematic phase transition
最近发现的具有极性有序的铁电液晶（铁电液晶）引起了人们极大的兴趣。尽管进行了深入的研究，但这种液晶的几种物理性质仍有待研究和理解。本文报道了极性双折射（NF）液晶的双折射和释电系数的实验研究。我们的实验直接揭示了倾斜角起伏对双折射的影响在非极性（N）到极性双折射（NF）的相变温度以上几度，由倾斜角起伏得到的热容指数接近于绝热扫描量热法测量的值。的非极性α相的挠曲电系数示出了幂律依赖于温度。我们的研究结果表明，强耦合的splay波动与电极化的强度，降低splay弹性常数，从而提高挠曲电系数。这些结果对于今后的应用以及理解铁电液晶中的所有预转变效应是重要的。
2022-11-24 cond-mat.soft
Flexoelectricity and piezoelectricity - reason for rich variety of phases in antiferroelectric liquid crystals
给出了明确考虑极性序的反铁电液晶自由能。空间，范德华力，压电和挠曲电相互作用到最近的层和偶极静电相互作用到最近的和下一个最近的层诱导间接倾斜相互作用与手性和非手性性质，延伸到第三和第四最近的层。倾斜之间的手性间接相互作用可以很大，甚至在手性范德华相互作用可以忽略不计的系统中诱导螺旋调制。如果间接手性相互作用与手性范德华相互作用竞争，则螺旋解旋是可能的。虽然微观相互作用的强度随温度的降低而单调变化，但有效的层间相互作用却非单调变化，从而引起各相调制周期的非单调变化。增加的对映体过量，即增加的手性改变相序列。
2001-04-26 cond-mat.soft
Flexoelectric effect modeling
利用偶极挠曲电（FE）极化的统计理论，计算了液晶的序参量、弹性常数和FE系数随温度的变化关系。研究了极性楔形分子和香蕉形分子的两个体系。在这两种情况下，FE系数与平行于分子对称轴的偶极矩分量成比例。讨论了FE效应的起源和畸变相的微观形貌。
2011-02-09 cond-mat.soft
Theory of Polar Blue Phases
在液晶中，如果极性序和指向矢梯度之间的挠曲电耦合足够强，则均匀的双折射相可能变得不稳定以形成调制极性相。以前的理论预测了两种类型的调制，扭曲-弯曲和展曲-弯曲;扭曲-弯曲阶段已在最近的实验中发现。在这里，我们调查其他类型的调制，使用晶格模拟和朗道理论。除了扭曲弯曲和展曲弯曲，我们还发现了极蓝相，具有指向矢和极序的2D或3D调制。我们比较了极性蓝相与手性蓝相，并讨论了实验观察它们的机会。
2014-05-22 cond-mat.soft
Antiferroelectric order in nematic liquids: Flexoelectricity vs electrostatics
本研究通过在铁电向列相材料中添加离子调控静电作用，结合显微观测与模型扩展，证明反铁电序主要源于极化与指向矢展曲形变的挠曲电耦合。
2025-01-10 cond-mat.soft
Dipolar interactions, molecular flexibility, and flexoelectricity in bent-core liquid crystals
采用Monte Carlo方法研究了偶极相互作用和分子柔性对双核分子流体结构和相行为的影响。还报道了挠曲电系数的一些计算。模型分子的刚性核由五个或七个软球组成，它们以外部弯曲角$γ$排列成“V”形。与纯粹的排斥球-球相互作用和$γ=0^\circ$（线性分子）的七球模型表现出各向同性，单轴向双折射，近晶-A，和倾斜相。当加入$γ\geq 20^\circ$时，近晶-A相消失，而加入$γ\geq 40^\circ$时，体系表现出直接的倾斜近晶-各向同性流体转变。在顶端球体上的横向偶极矩之间的静电相互作用的添加通常被视为降低近晶相和固相中的倾斜程度，使线性分子的近晶相和近晶-A相不稳定，并且使近晶-核分子的倾斜近晶-B相不稳定。利用构型偏置蒙特卡罗模拟研究了在五球双核分子末端添加三段柔性尾的影响。仅观察到各向同性相和近晶相。一方面，分子的灵活性引起的近晶层结构的显着波动，使模拟系统更好地对应于真实的材料;另一方面，近晶相几乎没有倾斜。最后，挠曲电系数的各种非线性相位-有和没有吸引力的球-球相互作用-提出。结果是令人鼓舞的，但所需的计算工作量是一个缺点与波动关系的使用。
2005-05-06 cond-mat.soft
A model for the Pockels effect in distorted liquid crystal blue phases
最近的实验发现，机械畸变的蓝相可以表现出主要的线性电光（Pockels）效应[F。城堡\textit{et al}。自然之母。\textbf{13}，817（2014）]。在这里，它表明，挠曲电可以解释的实验结果和模型，这是基于连续理论，但考虑到子单元电池的结构，提出。该模型提供了精确到最接近数量级的效果的定量描述，并预测，在最佳扭曲的蓝相的普克尔斯系数（S）可能是两个数量级大于锂的碳酸盐。
2015-07-29 cond-mat.soft
Statistical Mechanics of Splay Flexoelectricity in Nematic Liquid Crystals
本文提出了一个描述液晶中展曲挠曲电效应的晶格模型。在该模型中，每个晶格位置具有代表局部分子取向的自旋，并且相邻自旋之间的相互作用代表具有形状极性的梨形分子。我们进行蒙特卡罗模拟和平均场计算，以找到作为相互作用参数，温度和施加的电场的函数的行为。所得到的相图有三个相：各向同性相、双相和极性相。在双相，有一个大的展曲挠曲电效应，这发散的系统接近过渡到极性相。这些结果表明，挠曲电性是一个统计现象与极性秩序的发病。
2009-11-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Molecular shape and flexoelectricity
我们进行了蒙特卡罗模拟系统的楔形物体形成的Gay-Berne椭球加入到Lennard-Jones球。我们研究了两种不同的楔形，一种比另一种更不对称。弯曲和张开挠曲电系数测量在各向同性和近晶相使用线性响应理论，并发现是可忽略的小在各向同性相。我们发现，分子间的潜力和近晶相测量的挠曲电系数的属性之间的密切联系。特别是，我们发现可以忽略不计的弯曲系数的形状和更大幅度的张开系数的更突出的楔形，符合迈耶的原始机制flexoelectricity。不太突出的楔形产生了一个splay挠曲电系数与相反的符号，由于有吸引力的尾巴的分子间的潜力和相对狭窄的分子头。
1999-10-16 cond-mat.soft physics.chem-ph
Numerical Results for the Blue Phases
我们回顾了最近的数值工作调查的平衡相图，和动态，的蓝相。在平衡的数值结果证实了经典的分析理论的预测，并将它们扩展到包括不同的弹性常数值，或施加的电场的影响。有一个显着增加的稳定性蓝相I在系统中，螺旋发生反转，并在此阶段观察到的异常电致伸缩再现。求解运动方程，使我们能够提出的相变动力学的蓝色相I下的电介质或flexoelectric耦合到一个应用的电场的结果。我们还提出了在流场中的蓝相模拟，显示如何的向错网络的行为，以反对流。这些结果是基于液晶自由能的朗道-德热内（Landau-de Gennes）解释：如此简单而优雅的理论能够预测如此复杂而微妙的物理行为，这是非常了不起的。
2009-06-04 cond-mat.soft
Three-dimensional soliton-like distortions in flexoelectric nematic liquid crystals: modeling and linear analysis
本文模拟了实验观察到的三维粒子波，发展在液晶液晶，负介电和导电各向异性，当受到一个施加的交变电场。液晶被限制在两个板之间的薄区域中，垂直于所施加的场。由于介质的负各向异性，水平、均匀排列的指向矢场处于平衡状态。然而，这样的状态对于扰动是不稳定的，扰动表现为以每秒几百微米的速度在样品上上下移动的受限的、子弹状的指向矢扭曲。实验预测，挠曲电在产生类孤子行为中起着关键作用。我们开发了一个变分模型，占各向异性介电，导电，flexolectric，弹性和粘性力。我们对均匀排列的平衡态进行了稳定性分析，确定了类孤子扰动的阈值波数、大小、相移和速度。我们表明，该模型的预测是非常好的协议与实验测量值。工作模型和分析的三维孤子不稳定性报告，首次在挠曲电液晶，指向一个潜在的应用作为一种新型的纳米传输设备。
2021-11-11 cond-mat.soft
Patterned states in the nematic phase of flexible-core phenyl benzoate dimers
Centre for Nano and Soft Matter Sciences（纳米与软物质科学中心）；National Forensic Science University（国家法证科学大学）；Raman research Institute（拉曼研究所）
该研究探究柔性核心苯甲酸苯酯二聚体向列相的自发及电场诱导图案态，通过模型解释准周期基态，明确不同电场下的不稳定性序列，测量阈值电压与惯性传导不稳定性理论预测吻合。
2026-08-12 cond-mat.soft
Effect of optical purity on phase sequence in antiferroelectric liquid crystals
利用离散唯象模型，从理论上研究了反铁电液晶（AFLC）中的相图随光学纯度和温度的变化。最近的实验表明，在某些系统中，如果光学纯度非常高，则相的数量会减少。在某些材料中，SmC $_{A}^{\star}$相是纯样品中唯一稳定的倾斜近晶相。在所提出的模型的范围内，这种高灵敏度的相位序列在AFLC的光学纯度是由于压电耦合，这是减少，如果光学纯度降低。我们限制我们的研究，以三个拓扑相等的阶段- SmC $^{*}$，SmC $_α^{*}$和SmC $_{A}^{*}$，并表明光学纯度的减少迫使系统从反铁电到铁电相与可能的SmC $_α^{\star}$之间。也考虑了挠曲电耦合和四极耦合的影响。如果相图仅包括两个相，SmC $^{\star}$和SmC $%_{A}^{\star}$，则挠曲电耦合非常小。在一定的光学纯度和温度范围内表现出SmC $_α^{\star}$的材料可以预期具有与压电耦合相当的显著的挠曲电耦合。最后，当温度降低时，相序SmA $\to $ SmC $%_α^{\star}$ $\to $ SmC $^{\star}$ $\to $ SmC $%_{A}^{\star}$只有在四极耦合非常强的材料中才是可能的。
2004-09-29 cond-mat.soft
Flashing a look at the stability of the uniform ferroelectric nematic phase
最近铁电畴相N_F的发现重新提出了一个关于均匀N_F态稳定性的问题，该稳定性与固体铁电畴结构的标准形成有关，或与极化矢量P（并自然耦合到P_F指向矢）的空间调制经常发生在液晶中。本文在朗道平均场论的框架下，研究了含有常规顺电相N_N和N_F相的极小模型的线性稳定性。我们的极小模型，（除了在P和指向矢梯度上的扩展的标准项之外）还包括对于液晶标准的指向矢挠曲电耦合项f和在文献中经常被忽略的挠曲偶极耦合（尽管其对称性与指向矢挠曲电耦合相似）。我们发现，在易平面各向异性情况下，均匀N_F态对一维或二维调制都失去了稳定性。对于非零f，2D调制阈值总是高于其1D对应物。如果忽略偶极-挠曲电耦合，则根本没有任何不稳定性。在易轴的情况下，两个不稳定性阈值是相同的，并且即使没有挠曲偶极耦合也会发生不稳定性。我们推测，具有1D或2D调制的相可以通过文献中讨论的单展向列或双展向列来识别[参见M. P. Rosseto，J. V. Selinger，Physical Review E，第101卷，第052707页（2020）]。
2020-11-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the structure of blue phase III
我们报道了胆甾相液晶蓝相的大规模模拟。我们的研究结果提出了蓝相III的结构，蓝雾，这一直是液晶物理学长期争论的主题。我们提出蓝相III是向错线的无定形网络，其在中间手性下在结晶蓝相上是热力学和动力学稳定的。这种无定形网络在外加电场下变得有序，如实验中所见。
2011-10-31 cond-mat.soft
The liquid-crystalline smectic blue phases
近晶蓝相（BPSm）是一种新型的热致液晶中间相，它具有双重几何阻挫效应：与经典蓝相一样，在三维空间中手性扩展;与TGB相一样，螺旋扭曲与近晶有序竞争。BPSm相的准长程近晶有序的存在打破了经典蓝相的立方对称性。这些新相的对称性已被确定由X射线散射和光学偏振显微镜实验。
2003-10-14 cond-mat.soft
Ferroelectric-ferroelastic phase transition in a nematic liquid crystal
液体中的铁电有序是物理学的一个基本问题。在这里，我们表明，铁电有序的分子的原因形成最近报道的splay的液晶相。如介电谱所示，单轴相和展曲相之间的转变具有铁电相变的特征，其通过挠曲电耦合驱动取向铁弹转变。通过二次谐波产生（SHG）成像证明了展曲相位的极性，这另外允许确定展曲调制周期为5 - 10微米的量级，也通过偏振光学显微镜证实。这些观测结果可以用朗道-德热纳类型的宏观理论定量描述。
2019-10-09 cond-mat.soft
Mixtures of blue phase liquid crystal with simple liquids: elastic emulsions and cubic fluid cylinders
我们研究数值的行为相分离的混合物的蓝相I液晶与各向同性流体。所得的形态主要由逆毛细管数$χ$控制，从而设定界面力和弹性力之间的平衡。当$χ$和各向同性组分的浓度都较低时，蓝相向错晶格模板流体圆柱体的立方体阵列。对于较大的$χ$，各向同性相主要排列成液体乳液液滴，其非常缓慢地变粗，将蓝相向错线重新布线成无定形弹性网络。我们的蓝相/简单流体复合材料可以在外部操纵：电场可以触发具有不同拓扑结构的立方流体柱相之间的形态转变。
2018-07-05 cond-mat.soft
Two-dimensional, blue phase tactoids
我们使用全流体动力学模拟来研究胆甾相液晶单分子膜的静态和动态。使用手性和温度作为控制参数，我们表明，我们可以恢复最近观察到的手征向列相，其中六方晶格的半skyrmion拓扑激发交错的三叶拓扑缺陷的晶格的二维蓝相。此外，我们还讨论了从各向同性到蓝相淬火过程中的瞬态动力学。然后，我们继续通过限制在有限大小的tactoids的条纹和蓝色相，并表明它是可能的，以获得丰富的可重构的液滴形状，包括盘状，细长的，和星形的形态。我们的研究结果表明，通过限制二维蓝相和改变手性，表面张力和弹性常数，构建可控的，稳定的液晶结构的潜力。
2018-06-21 cond-mat.soft
Domain growth in cholesteric blue phases: hybrid lattice Boltzmann simulations
本文介绍了一种求解胆甾相液晶运动方程的混合格子Boltzmann算法。该方法包括在耦合的纳维-斯托克斯方程的格子Boltzmann求解器的有限差分方法来解决的动态方程的液晶序参量的演变。我们应用这种方法来研究的生长的蓝相畴，在一个结晶相。我们专注于蓝色相II的生长和薄板的几何形状，其中畴壁是平坦的。我们的研究结果表明，根据手性，生长的蓝相是BPII没有或很少的缺陷，或与六方有序的另一种结构。我们希望我们的模拟将刺激进一步的实验研究在微米尺寸的蓝相样品的淬灭。我们的混合晶格玻尔兹曼方案可以处理的计算量表明，新一代蓝相液晶器件的大规模模拟是触手可及的。
2009-01-21 cond-mat.soft
Smectic Phases with Cubic Symmetry: The Splay Analog of the Blue Phase
我们报告的近晶蓝相，它具有准长程近晶平移顺序以及长程立方或六方顺序的建设。我们提出的结构填充空间与最小的表面补丁和圆柱形管的组合。我们发现，对于合适的材料参数范围内，这些结构的有利的鞍展能可以稳定他们对均匀的层状结构。
2002-06-11 cond-mat.soft
Stabilising the Blue Phases
本文在朗道-德热纳理论的框架内研究了胆甾相液晶的相图。的自由能被修改，以纳入所有三个弗兰克弹性常数，并允许温度依赖的沥青在α相。结果发现，立方蓝相的稳定区域取决于显着的弹性常数的值，被减少时，弯曲弹性常数大于splay和扭曲时小于其他两个。最引人注目的是，我们发现一个大的增加，在该地区的稳定性的蓝色相I，和一个定性的变化，在相图中，在一个系统中，螺旋相显示螺旋反转。
2006-09-22 cond-mat.soft
Lattice elasticity of blue phases in cholesteric liquid crystals
本文开发新理论方法，基于Landau-de Gennes理论计算胆甾相液晶立方蓝相的体弹模量和剪切模量，发现刚性张量与自由螺旋面近似定性相似但定量差异明显，需进一步研究。
2025-08-20 cond-mat.soft
Switching dynamics in cholesteric blue phases
蓝相是向错线的网络，其出现在胆甾相液晶中接近向各向同性相的转变。它们最近被用于新一代快速切换液晶显示器。在这里，我们研究了数值的稳态和切换流体动力学的蓝相I（BPI）和蓝相II（BPII）细胞受到电场。当电场开启时，有三种机制：对于非常弱的电场（以及边界处的强锚定），蓝相几乎不受影响，对于中间电场，向错扭曲（对于BPI）和解压缩（对于BPII），而对于非常大的电压，网络溶解在细胞的大部分中。有趣的是，我们发现，一个BPII细胞可以恢复其原始结构时，该领域被关闭，而BPI细胞被发现更容易被困成亚稳态配置。在开关过程中遵循的动力学途径需要对向错网络进行戏剧性的重组。我们还讨论了在边界平面上改变指向矢场锚定和改变外加场方向的影响。
2011-03-30 cond-mat.soft
Structure of nanoscale-pitch helical phases: blue phase and twist-bend nematic phase resolved by resonant soft X-ray scattering
用共振软X射线散射（RSoXS）在碳K边探测了具有分子取向顺序但电子密度分布均匀的相的周期性结构：短节距相、蓝相和扭曲弯曲相。理论模型表明，对于简单的螺旋线结构，在实验中只观察到了全节距带，而在螺旋线结构中，应该存在对应于全节距带和半节距带的两个谐振信号。这表明，扭曲-弯曲双螺旋相具有复杂的结构，具有由两个互锁的移位螺旋构成的双螺旋。我们确认，在扭曲弯曲的螺旋相位的螺距是在10 nm的范围内，对于这两个，手性和非手性材料。我们还表明，蓝相的对称性可以明确地确定通过共振增强的X射线衍射信号，包括偏振效应，这被发现是一个重要的指标，在相结构的测定。
2017-04-18 cond-mat.soft
Numerical calculations of the phase diagram of cubic blue phases in cholesteric liquid crystals
我们研究了立方蓝相的静态性质，通过数值最小化的三维，朗道-德Gennes的自由能接近的各向同性-液晶相变的液晶。因此，我们能够改进以前使用的强大但近似的半分析框架。我们得到的平衡相图，并讨论它与以前的结果。我们发现，以上的蓝相出现的手征值是由20%（朝向实验更容易进入的区域）相对于以前的估计。我们还发现，该区域的O 5结构的稳定性-这还没有被观察到实验-收缩，而BP I（O 8-）的增加，从而给出正确的顺序出现的蓝相在小的手征。我们还研究了从无限手征解出发的平衡方法，我们发现在某些情况下，向错网络必须在平衡过程中组装。在这些情况下，通过合并孤立的对准缺陷形成向错。
2005-03-25 cond-mat.soft
Bistable defect structures in blue phase devices
蓝相（BP）是由缺陷网络或向错线构成的液晶。虽然现有的相图显示了这些网络的各种各样的竞争亚稳态拓扑结构，但很少有人知道如何在动力学上达到目标结构，或者如何从一个切换到另一个，这对设备至关重要。我们从理论上确定了两个有限的蓝色相I系统，其中通过施加一系列适当的电场，它是可能的选择两双稳态缺陷图案之一。我们的研究结果可用于实现新一代和快速开关节能的双稳态器件在MEMS表面处理的BPI晶片。
2011-10-28 cond-mat.soft
Blue-phase templated fabrication of three-dimensional nanostructures for photonic applications
将液晶结构转移到聚合物中是制备具有纳米尺度特征的材料的一种有前途的方法。然而，这在具有全三维周期性的系统中还没有实现。在这里，我们展示了自组装三维纳米结构的制造聚合物模板蓝相I，手性液晶与立方对称。将蓝相I光聚合并除去剩余的液晶以产生多孔的自支撑浇铸体，其保留蓝相的手性三维结构，但不含手性添加剂分子。铸件又可以用作制造新材料的硬模板。通过在铸件中重新填充非手性向列型液晶，我们创造了模板蓝相，其在-125至125 [度符号]C范围内具有前所未有的热稳定性，并且既可以用作无镜激光器又可以用作可切换的电光器件。蓝相模板材料将促进特别是光子学应用的器件架构的进步。
2013-10-27 cond-mat.soft
Smectic blue phases: layered systems with high intrinsic curvature
我们报告的近晶蓝相，它具有准长程近晶平移顺序以及三维结晶顺序的建设。我们提出的结构通过在最小表面上添加层来填充空间，必要时引入曲率或边缘缺陷。我们发现，对于合适的材料参数范围内，这些结构的有利的鞍展能可以稳定他们对均匀的层状结构。我们还考虑了平均曲率和鞍展之间的曲率挫折的性质。
2003-07-07 cond-mat.soft
Lattice Boltzmann simulations of liquid crystalline fluids: active gels and blue phases
格子玻尔兹曼模拟已经成为解决许多复杂流体的流体动力学运动方程的一种选择方法。本文综述了晶格玻尔兹曼在液晶流体力学研究中的应用。特别是，我们专注于研究（a）异国情调的蓝色相的胆甾相液晶，和（b）活性凝胶-肌动蛋白加肌球蛋白溶液或细菌悬浮液的模型系统。在这两种情况下，晶格玻尔兹曼研究已被证明是有用的，为这些复杂的材料提供了新的见解。
2010-09-06 cond-mat.soft
Rheology of cholesteric blue phases
胆甾相液晶的蓝相提供了一个自然发生的向错线网络的壮观例子。在这里，我们数值求解的流体动力学方程的运动调查的三种类型的蓝相的响应，施加Poiffille流。我们表明，剪切力弯曲和扭曲，并可以解开向错线。在温和的压力下，网络与流动相反，并且表观粘度显著高于各向同性液体的粘度。随着强迫的增加，我们发现强烈的剪切稀化对应的缺陷网络的中断。随着粘度开始下降，施加的流动使网络运动。向错破裂并与其在流动方向上相邻的向错重新形成。这引起平均应力的时间相关测量中的振荡。
2006-05-11 cond-mat.soft
Elastic moduli of blue phases of cholesteric liquid crystals with low chirality
本文提出了一种新的理论方法，用于研究低手性胆固醇液晶立方蓝相的弹性模量特性，发现其具有各向同性弹性质，且泊松比符号由弹性模量比决定。
2025-10-23 cond-mat.soft
Induced smectic ordering and blue phase formation in mixtures of cyanobiphenyls and cholesterol esters
Institute for Scintillation Materials of STC “Institute for Single Crystals” of the National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院单晶研究所闪烁材料中心）；Faculty of Physics, Warsaw University of Technology（华沙理工大学物理学院）；Frantsevich Institute for Problems of Materials Science of the National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院弗兰采维奇材料科学问题研究所）；Bukovinian State Medical University（布科维纳国立医科大学）；Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院物理研究所）
研究发现E7与COC混合可显著提高S_A-N*转变温度并诱导蓝相形成，但其他胆固醇酯或氰基双苯基效果较弱，且纳米颗粒影响蓝相稳定性。
2024-08-01 cond-mat.soft
Novel chiral smectic phase generation in systems of polar ellipsoidal molecules with reflection asymmetry: A molecular dynamics simulation study
本文报道了用计算机模拟研究嵌有末端偶极的胆固醇分子的相变行为。在这项工作中，粗粒建模的液晶分子进行研究的影响，耦合手性和偶极相互作用的宏观液晶相形成。用NVT分子动力学模拟研究了近晶蓝相（BP \textsubscript{Sm}）的形成，这是一种新的手性相。我们的研究表明，较高的手性相互作用强度可以产生蓝相，而较大的偶极相互作用强度可以产生双层近晶蓝相。
2018-09-28 cond-mat.soft
Stretchable liquid crystal blue phase gels
液晶聚合物是具有相当大的科学兴趣和社会技术价值的材料[1-3]。这些材料的一个重要子集表现出橡胶般的弹性;这些材料可以将液晶的显着光学性能与橡胶的有利机械性能相结合，并且还表现出在任何类型的材料中都没有单独观察到的行为[2]。它们的许多性质关键地取决于所采用的特定中间相。可拉伸液晶聚合物先前已在手性、手性和近晶中间相中得到证实[2，4]。这里报道了蓝相I的可拉伸凝胶的制造，其形成自组装的三维光子晶体，该三维光子晶体可以具有由施加的应变操纵的光学性质，并且进一步在适度的施加电压下保持电光可切换。我们发现，与未变形的对应物不同，机械变形的蓝相表现出普克尔斯电光效应，这为低压电光器件提出了新的理论挑战和新的可能性。
2014-01-26 cond-mat.soft
Dielectric response of a ferroelectric nematic liquid crystalline phase in thin cells
我们研究了夹在两个金或ITO电极之间的极性非晶相（NF）的介电性质，作为细胞表面。在体中，NF预计将表现出戈德斯通模式（相位子），因为偏振可以均匀地旋转而没有能量成本。然而，由于指向矢和极化方向之间的耦合是有限的，并且即使在没有对准表面层的情况下，限制也会导致极化重新取向的一些能量成本，因此在kHz范围内测量相子介电弛豫频率。相位子模式很容易被偏置电场淬灭，这使得在铁磁相和铁磁相中都能够跟随极化幅度的波动。这种振幅（软）模式也受边界条件的影响。描述NF相的相位和振幅波动的理论表明，该系统的自由能，因此，介电响应是由偏振相关的条款与flexoelectricity相关的仅在一个非常弱的表面锚定占主导地位。由于弹性项的贡献总是可以忽略的。该模型将观测到的低频模式与弱耦合到偏振波动的指向矢波动联系起来。
2022-10-10 cond-mat.soft
Retention and Deformation of the Blue Phases in Liquid Crystalline Elastomers
在高度手性液晶组合物中观察到蓝相，所述组合物最初组织成三维结晶纳米结构。晶胞晶格参数的周期性是可见光波长的量级，因此，蓝相表现出作为光子晶体的选择性反射。在这里，我们详细介绍了液晶弹性体（LCE）的合成，保留蓝相I，蓝相II和蓝相III。保留蓝相的LCE的机械性能和变形与玻璃化转变温度低于室温的全固态弹性体中的蓝相形成对比。轻度交联聚合物网络的机械变形和化学溶胀诱导蓝相LCE中的晶格不对称性，这在选择性反射的调谐中是明显的。蓝相LCE的晶格周期性受温度的影响最小。蓝相LCE的倾斜晶格平面响应于机械变形而倾斜和红移。在完全固体的弹性体膜中保留蓝相可以在光子学，传感和能源应用中实现新的功能。
2021-03-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Cholesteric shells: two-dimensional blue fog and finite quasicrystals
本文研究了准二维胆甾相液晶壳层的相行为。我们的拓扑相位产生接近各向同性的过渡，并表明，他们在一个基本的方式从一个平面的几何形状上观察到的不同。对于球壳，我们发现了两种类型的准二维拓扑相：有限准晶和无定形结构，都是由混合物的多边形镶嵌的half-skyrmions。这些结构一般出现，而不是规则的双扭曲晶格，因为几何挫折，这不允许一个规则的六边形瓷砖弯曲的空间。对于环形壳，在局部曲率的表面的变化稳定的异质相，在那里的半skyrmions的六角晶格的hexagonal图案共存。通过在乳状液液滴表面自组装纳米壳层，可以在实验上获得准晶、非晶和异质结构。
2021-12-14 cond-mat.soft
Rheology of Cubic Blue Phases
我们通过格子Boltzmann模拟研究了剪切流动下立方蓝相的行为。我们专注于两个实验观察到的阶段，蓝色相I（BPI）和蓝色相II（BPII）。蓝相II的向错网络在稳定剪切下不断破裂和重组，导致振荡应力响应。对于较大的剪切速率，该结构打破成Grandjean纹理与一个螺旋线躺在沿流动梯度方向。蓝色阶段I导致非常不同的反应。在这里，振荡只可能为中间剪切速率-非常缓慢的流动导致的过渡的最初有序的结构到一个无定形网络与表观屈服应力。更大的剪切速率导致另一种非晶态与不同的结构的缺陷网络。对于甚至更大的流速，观察到与蓝色相II相同的破裂成Grandjean织构。在最高施加的流速下，两个立方蓝相都采用流动对齐的双相状态。我们的研究结果提供了第一个理论研究剪切蓝相在大型系统中，并了解这些材料的体流变学有关。
2013-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Escape configuration lattice near the nematic-isotropic transition: Tilt analogue of blue phases
我们预测可能存在一个新的液晶相附近的向列型各向同性（$ NI $）的转变。该相是蓝相的非手性、倾斜类似物，并且由{ \em双倾斜}的晶格、逃逸配置圆柱体组成。我们讨论了这个阶段的结构和稳定性，并提供了一个估计的晶格参数。
2006-04-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Shear-enhanced elasticity in the cubic blue phase I
我们目前的立方蓝相I（BPI）的线性和非线性流变学的结果。BPI的弹性主要由组装在体心立方晶格中的双扭柱体控制，体心立方晶格可以由向错线来描述。我们发现，通过施加预剪切，BPI的弹性增强了一个数量级。剪切增强的弹性归因于在亚稳态中被捕集的向错线的重排。我们的研究结果是相关的立方蓝相位的向错的动力学的理解。
2021-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Phase transition from focal conic to cubic smectic blue phase in partially fluorinated cyano-phenyl alkyl benzoate ester doped with ultrahigh twisting power chiral dopant
蓝相液晶（BPLC）具有偏振无关的特性，在自适应透镜和相位调制器等方面有着重要的应用。在我们努力开发新材料的过程中，我们发现了一种新的相变现象，即在部分氟化的氰基苯基烷基苯甲酸酯基液晶（LCM-5773）中，通过超高扭转功率[H.T.P~160 um^-1]手性掺杂剂（R5011/3 wt%）掺杂，从焦锥近晶相到近晶蓝相。偏光显微镜（POM）的调查显示，焦锥和扇形纹理典型的柱状中间相。这些焦锥畴（FCD）在电场下被压缩，并且最终在临界电场下它们经历暗态。当撤销电场时，FCD以具有较小畴尺寸的一维阵列重新生长。有趣的是，我们已经观察到，通过降低冷却速率（0.02摄氏度/分钟），FCD的畴尺寸可以增长数倍。10次，相位顺序没有任何变化。在蓝相（BP）中，我们观察到了弯曲的片晶织构和由小片晶填充的晶界，这与传统的蓝相BP完全不同。在低冷却速率下，蓝相血小板尺寸（PLS）也显著增加。FCD和PLS尺寸的热控制对具有最佳性能的设备的构造有越来越多的需求。
2015-10-28 cond-mat.soft physics.optics
Thermodynamics of Blue Phases In Electric Fields
我们提出了广泛的数值研究，以确定在电场的立方和六方蓝相的相图。我们证实了早期的预测，即六方相，2维和3维，稳定的字段，但我们显着细化相边界，这是以前估计的半解析近似的装置。特别是，我们的模拟表明，蓝相I-蓝相II在固定的手征过渡在很大程度上不受电场，实验观察到。
2010-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Broadening the temperature range of blue phases using $azo$ compounds of various molecular geometries assembled from modular "LEGO" molecular units
Institute of Physics of the Natl. Acad. Sci. of Ukraine（乌克兰国家科学院物理研究所）；Bukovinian State Medical University（布科维纳国立医科大学）；Institute for Scintillation Materials of the Natl. Acad. Sci. of Ukraine（乌克兰国家科学院闪烁材料研究所）；Taras Shevchenko National University of Kyiv（基辅塔拉斯舍甫琴科大学）；Enamine Ltd（Enamine有限公司）；National Technical University of Ukraine ”Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”（乌克兰国立技术大学伊戈尔西科尔斯基基辅理工学院）；Institute of Organic Chemistry of the Natl. Acad. Sci. of Ukraine（乌克兰国家科学院有机化学研究所）
研究了基于胆固醇油酸酯和向列相液晶E7的高手性混合物中蓝相温度范围，通过分子工程和光异构化控制蓝相温度范围。
2026-02-05 cond-mat.soft
On the origin and structure of liquid crystalline Blue Phase III
自组装手性液晶蓝相III（BPIII）的起源和结构仍然是一个谜，尽管经过几十年的努力传播。我们在这里报告的非格子NVT分子动力学模拟研究的极性手性椭球体分子，自发地表现出BPIII，考虑粗粒度的吸引-排斥对相互作用适合各向异性液晶介晶系统。我们已经观察到，手性和偶极强度的适当选择不仅产生化学稳定的BPIII，而且还产生新的近晶型和双层BPIII。此外，我们已经证明，发生的BPIII和它的分层对应物取决于分子的延伸至关重要。
2020-09-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Protein folding, anisotropic collapse and blue phases
我们研究了蛋白质链的均聚物模型，其中每个单体都带有一个偶极矩。为了模拟肽键的几何形状，这些偶极子被限制为局部垂直于链。偶极相互作用的张量特征自然地导致（张量）液晶样的序参量。对于非手性链，该模型的平均场研究表明，一个经典的$θ$塌缩转变首先发生，在较低的温度下，在第三级设置。对于手性链，在达到$θ$温度之前可能发生各向异性（张量）塌陷转变：有序相可以被描述为“二级结构的致密相”，并且与液晶蓝相具有很大的相似性。
1997-06-11 cond-mat.soft q-bio.BM
Topological states in chiral active matter: dynamic blue phases and active half-skyrmions
我们数值研究了活性手性液晶中二维蓝相的动力学。我们发现，引入收缩活动的结果稳定的蓝色相，而小的伸展活动产生有序的，但动态的蓝色相，其特征在于连贯移动的半skyrmions和向错。当扩展活动增加到阈值以上时，半skyrmions的解离和活跃的湍流。我们进一步分析孤立的活动半skyrmions在各向同性的背景和比较活动引起的速度场模拟的分析预测的流量。最后，我们表明，限制一个活跃的蓝相可以引起一个系统范围内的流通，其中半skyrmions和向错一起旋转。
2018-12-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.PS
Confined Cubic Blue Phases under Shear
我们通过格子Boltzmann模拟研究了剪切流动下受限立方蓝相的行为。我们专注于实验观察到的两个阶段，蓝色相I和蓝色相II。蓝色第二阶段的不倾斜网络在剪切作用下不断破裂和重组，导致及时的振荡应力响应。振荡仅在非常薄的样品中是有规律的。对于较厚的样品，剪切导致的“粘滑”运动的一部分网络沿涡度方向。蓝相I的反应非常不同：它的缺陷网络在剪切下经历了看似混乱的重排，与系统大小无关。
2012-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.comp-ph
Microstructure-Stabilized Blue Phase Liquid Crystals
我们发现，微米尺度的二维（2D）蜂窝状微孔可以显着提高蓝相液晶（BPLC）的稳定性。通过直接激光写入制成的聚合物微孔改善了蓝相（BP）的各种特征，包括稳定温度范围的显著扩展以及反射峰值波长的反射率和热稳定性的大幅增加。这些结果主要归因于各向同性取向的BP分子在六边形微孔的聚合物壁处以及在顶部和底部基底处的全方位锚定。这导致整个BPLC系统的全方位稳定。这项研究不仅提供了一个新的洞察BP形成的机制，在2D微孔，但也指出了一个改进的路线，以稳定BP使用2D微孔阵列。
2018-11-14 cond-mat.soft physics.optics
Lattice deformation coupling of the electro-optic Kerr effect in liquid crystalline cholesteric blue phases
已知蓝相液晶中的电光克尔效应在亚毫秒时间尺度上发生，这比蓝相液晶中的指向矢重取向快得多。使用双光束干涉显微镜，我们报告了克尔效应中存在非常缓慢的响应，其特征时间为几秒或更长。使用一个简化的模型的重取向动力学，我们属性的缓慢响应的耦合之间的本地董事重取向和场致变形的晶格。我们为我们的论点提供了证据，表明通过聚合物稳定化抑制晶格变形可以消除缓慢的响应。
2013-10-21 cond-mat.soft physics.optics
Ordering dynamics of blue phases entails kinetic stabilization of amorphous networks
液晶的立方蓝相是分层结构软材料的迷人且技术上有前途的实例，其包括液晶基质内的缺陷线（向错）的有序网络。我们提出了第一个大规模的模拟其域的增长，从一个蓝相核内的过冷各向同性或doppler背景。成核相是结晶稳定的;人们期望它缓慢有序地生长，形成大块立方体。相反，我们发现，强烈的倾向，形成向错驱动快速无序生长的亚稳态非晶缺陷网络。在此过程中，原始核被破坏;因此，稳定相的重新出现可能需要第二个成核步骤。我们的研究结果表明，蓝相在其有序动态中表现出分层行为，以匹配其结构。
2010-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.comp-ph
Blue-phase-polymer-templated nematic with sub-millisecond broad-temperature range electro-optic switching
我们报告的快速电光开关（响应时间0.1毫秒）的蓝相聚合物模板具有广泛的温度范围内的热力学稳定性和无荧光的性能。该聚合物填充聚合物模板，该聚合物模板施加具有立方对称性和亚微米周期的周期性结构。在无场状态下，聚合物模板是光学各向同性的。施加的电场引起非零光学延迟。因此，该方法结合了蓝相的有益结构和光学特征（具有亚微米周期性的立方结构）以及超临界填料的优异热力学稳定性和电光切换能力。
2013-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.optics
Crystalline phases in chiral ferromagnets: Destabilization of helical order
在手征铁磁体中，弱的自旋-轨道相互作用将铁磁有序扭曲成螺旋，导致螺旋有序。我们调查了一个扩展的金斯堡-朗道理论，这样的系统中的螺旋秩序是不稳定的，有利于结晶相。这些结晶相是基于双扭转圆柱体的周期性排列，并且强烈地让人联想到液晶中的蓝相。我们讨论了相关的手征铁磁体MnSi的相图，这样的蓝相。
2008-04-11 cond-mat.soft cond-mat.str-el
