Long-range Casimir interactions between impurities in nematic liquid crystals and the collapse of polymer chains in such solvents
嵌入液晶中的物体之间的弹性相互作用通常是由取向场的平均畸变而不是涨落引起的。我们认为,对于足够小的粒子,向列介导的相互作用起源于纯粹的波动的方向盘。这种卡西米尔相互作用衰减为d^(-6),d是粒子之间的距离,在接近各向同性到π跃迁的范德华相互作用中,它占主导地位。考虑到作为聚合物溶剂的水,我们表明,在各向同性的Casimir相互作用的发病,以-水的过渡可以不连续地诱导的柔性聚合物链从溶胀状态的球状状态的崩溃,而不交叉的θ点。
1999-11-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Magnetically Stabilized Order. II: Critical states and algebraically ordered nematic spin liquids in one-dimensional optical lattices
研究了一维光晶格中自旋为1的玻色子在塞曼场驱动下从单重态自旋液体到代数有序O(2)重态自旋液体的量子相变.我们发现,在高维晶格中,临界行为的特征是硬核玻色子的凝聚,而不是理想的磁振子。临界指数被硬核相互作用强重整化,临界态等价于自由费米子模型直到Friedal振荡。我们还发现,代数有序双自旋液体接近临界点的Luttinger液体动力学与Luttinger液体参数磁可调的充分特点。用Bethe Anneumann解确定了临界磁化强度和临界磁化强度的相关性。
2005-06-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Emergence of Biaxiality in Nematic Liquid Crystals with Magnetic Inclusions: Some Theoretical Insights
自20世纪70年代预测液晶中的双轴相以来,几十年来一直难以捉摸。Liu等人[PNAS 113,10479(2016)]在具有磁性纳米颗粒(MNP)的液晶介质中实现了最近的实验突破。他们利用偶极和磁致伸缩相互作用的不同长度尺度来获得平衡态,其中磁矩与磁致伸缩指向矢成一定角度。这种倾斜为双组分体系的取向有序性或双轴性引入了第二个独特的方向。使用粗粒度的金-朗道自由能模型的磁和磁场,我们提供了一个理论框架,允许操纵的形态和定量估计的双轴顺序。
2022-10-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Isotropic-Nematic Transition in Liquid-Crystalline Elastomers
在液晶弹性体中,液晶序参量和诱导应变在各向同性-液晶转变过程中平滑变化,没有预期的一阶不连续性。为了研究这种平滑的变化,我们测量的应变作为温度的函数在一个范围内施加的应力,弹性体交联的在双相和各向同性相,并分析结果使用朗道理论的变化。该分析表明,这种平滑的变化是由于弹性体中的淬火无序以及外加应力和内应力的影响而引起的。
2002-09-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nematic and gas-liquid transitions for sticky rods on square and cubic lattices
使用巨正则蒙特卡罗模拟,我们调查的相图的硬杆长度$L$与额外的接触(粘性)吸引的正方形和立方晶格。相图显示了气-液相变和有序化相变之间的竞争(对于$L \ge 7$,在正方晶格上是分层型的,对于$L \ge 5$,在立方晶格上是分层型的)。在正方形晶格上,增加吸引力最初导致各向同性相的稳定。在立方晶格上,随着吸引力的增加,相变仍然是弱的一级。在气液相变附近,相变的共存间隙迅速加宽。这些特征不同于连续统中的非线性跃迁。
2019-07-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Continuous Paranematic-to-Nematic Ordering Transitions of Liquid Crystals in Tubular Silica Nanochannels
测量了在直径为10 nm、长度为300 μ m的平行二氧化硅通道中吸收的棒状致伸缩剂(7 CB、8 CB)的光学双折射,并与热致体行为进行了比较。的取向顺序的限制液晶,量化的单轴液晶有序参数,不断演变的paramematic和paramematic状态之间,相反,不连续的各向同性到非线性体相变。一个朗道-德热内斯模型表明,由二氧化硅壁施加的取向有序场的强度超过了一个临界阈值,该阈值将不连续的从连续的paranematic-to-doppler行为分开。淬火无序的影响,归因于壁的不规则性,离开的转变温度的影响只有轻微的,尽管强大的有序领域的渠道。
2008-10-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effective free energy method for nematic liquid crystals in contact with structured substrates
我们研究了一种液晶的相行为,该液晶被限制在具有强锚定的平坦衬底和图案化衬底之间,图案化衬底的结构和局部锚定强度是不同的。通过首先评估表征图案化衬底的有效表面自由能函数,我们推导出受限液晶的有效自由能的表达式。然后,我们确定相图涉及一个均匀的状态,其中的取向的董事几乎是均匀的和一个混合对齐的取向的状态,其中的董事通过细胞的变化。为了检验有效自由能方法的预测,进行了自由能泛函的直接最小化。我们发现从这两种方法计算的相界之间非常好的协议。此外,有效能量方法允许一个确定的能量势垒之间的两个国家在一个电子器件。
2007-08-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Soft Elasticity in Nematic Liquid-Crystal Networks
液晶网络由耦合到液晶分子的弱交联聚合物组成。所得混杂体系具有丰富的弹性性能。我们发展了一个相场模型来描述六角液晶网络的力学性质。六方液晶网络被发现有软剪切变形。的弹性性能进行了预测分析,并证实了数值模拟。此外,该模型还包括非线性弹性和位错或向错。
2008-10-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rheology of distorted nematic liquid crystals
我们使用晶格玻尔兹曼模拟的贝里斯-爱德华兹制定的线虫动力学探测的响应,在剪切和Poietille流的边界处的锚定冲突的液晶。我们关注的几何形状是混合排列的双极(HAN)电池,在设备中很常见。在两相流中,由于指向矢场的弹性畸变而产生的回流效应使速度分布呈现出强烈的非牛顿性和不对称性。随着向各向同性相的转变的接近,这些效应逐渐变弱。然而,如果流体被加热到转变点以上,则在剪切带形成的动力学中出现另一种不对称性。
2003-08-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Polydispersity stabilizes Biaxial Nematic Liquid Crystals
受观察到的一个非常稳定的双轴晶相的启发[E.v.d. Pol等人,物理修订版信函103,258301(2009)],我们研究了尺寸多分散性对板状颗粒悬浮液的相行为的影响。通过Onsager理论内的限制取向(Zwanzig)模型,我们表明,多分散性诱导一种新的拓扑结构的相图中,有两个朗道四临界点之间的扁单轴的单轴有序有利于预期的扁长顺序。此外,这一现象导致单轴双晶和近晶态之间的巨大稳定双轴态的开放。
2011-08-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Regular and Chaotic States in a Local Map Description of Sheared Nematic Liquid Crystals
我们提出并研究了一个本地地图能够描述各种各样的动态状态,从规则到混乱,得到当一个液晶受到稳定的剪切流。该地图是制定在一个四元数参数化的旋转的本地框架所描述的轴的cross-director,subdirector和联合正常的这些,与两个额外的标量描述的强度订购。我们的模型产生皮划艇,摇摆,翻滚,对齐和共存状态,与以前的配方耦合常微分方程的基础上。这样的地图可以作为一个积木的复杂的时空状态预测剪切向列相的晶格模型的建设。
2008-02-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Coarse-grained surface energies and temperature-induced anchoring transitions in nematic liquid crystals
我们介绍了一个粗粒度的描述的表面能的液晶。在宏观尺度上,靠近表面的指向矢的热涨落以依赖于温度的方式重整化裸表面势。重整化势的角度依赖性被戏剧性地平滑,从而解释了Rapini-Papoular形式的成功。接近各向同性相,锚定能被强烈抑制,其形状的变化允许锚定过渡。我们的理论定量地描述了锚定能的温度依赖性和文献中报道的温度诱导的锚定转变。
1999-05-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Density Functional Theory for Chiral Nematic Liquid Crystals
尽管手性液晶相是一个多世纪前实验观察到的第一种液晶,但手性液晶态热力学稳定性的起源仍然不清楚。在这封信中,我们解决的问题,通过一种新的密度泛函理论的手性粒子的平衡间距。当应用到右手硬螺旋,我们的理论预测熵驱动的双相,这可以是右手或左手,不仅取决于粒子的形状,但也对热力学状态。我们解释的手征订购的起源之间的相互作用,局部的非线性对齐和排除体积之间的差异,左手和右手的粒子对。
2014-04-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nematic liquid crystal phase in a system of interacting dimers and monomers
我们考虑一个单体-二聚体系统具有很强的吸引力的二聚体-二聚体的相互作用,有利于对齐。在1979年,Heilmann和Lieb指出这个模型应该呈现出一个双液晶相,其中二聚体大部分是对齐的,但没有表现出任何平移顺序。我们证明了这一猜想的大二聚体活动和强相互作用。证明如下Pirogov西奈计划,在该计划中,我们映射的二聚体模型的硬核聚合物的配分函数计算使用收敛的集群扩展的系统。
2018-04-26 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP