Self Consistent Field Theory of Twist Grain Boundaries in Block Copolymers
应用自洽场论研究了嵌段共聚物熔体的扭曲晶界。整个晶界的单体的分布，以及作为扭转角的函数的每单位面积的晶界自由能。我们定义了一个材料间的分割表面，以比较它与最小的表面已经提出。我们的计算表明，划分表面是不是一个最小的，但线性堆叠的位错似乎是一个更好的表示它的大多数角度比Scherck的第一个表面。
2000-05-24 cond-mat.soft
Topological Defects, Surface Geometry and Cohesive Energy of Twisted Filament Bundles
细丝的内聚组装是在不同背景下发现的常见结构基序，范围从生物材料如纤维蛋白质到人造材料如碳纳米管绳和微图案化细丝阵列。在本文中，我们分析了复杂的依赖性的内聚能对捻度，一个关键的结构参数的自组装和制造的丝束。基于对内聚束的模拟基态的分析，我们发现扭曲的非线性影响来自于扭曲束的两个不同的几何特征：（i）束横截面中纤维间填充的几何挫折;以及（ii）扭曲束的表面几何形状的演变，这决定了非接触纤维在表面的内聚成本。在束芯中的包装挫折引起的外观的拓扑缺陷，过量的5倍向错，随着扭曲的增加，而在束的表面处的长丝接触的演变一般有利于扭曲的几何形状足够长的长丝的通用序列。我们的连续和离散模型的丝束的分析表明，即使在没有外部扭矩或内在的手征，凝聚能普遍有利于扭曲的基态以上的临界（长度/半径）的纵横比和低于临界细丝刚度阈值。
2013-07-05 cond-mat.soft
Numerical simulation of the twist-grain-boundary phase of chiral liquid crystals
本文通过数值最小化Landau-de Gennes自由能的方法研究了手性液晶扭曲晶界相的核心结构。我们分析了晶界层的形态，以更好地理解近晶层序和手性之间的挫折机制。随着手性的增加，由于层取向和指向矢的解锁，层的有效弯曲刚度降低。这导致层形态与Scherk的第一最小表面和螺旋位错的线性堆叠（LSD）的层形态有很大的偏差。
2006-06-21 cond-mat.soft
Chromatin dynamics: Nucleosomes go mobile through twist defects
我们研究了热激活单碱基对扭曲缺陷导致的组蛋白线轴（核小体）沿DNA的自发“滑动”。为此，我们将系统映射到一个适当扩展的Frenkel-Kontorova模型。结合最近的几个实验的结果，我们能够估计核小体迁移率没有可调参数。我们的模型还显示了本地流动性是如何密切相关的基础碱基对序列。
2003-02-10 cond-mat.soft q-bio
Phase Transition between the Cholesteric and Twist Grain Boundary C Phases
用平均场Chen-Lubensky方法确定了热致液晶中胆甾相（N*）和层倾角倾斜于节距轴的扭曲晶界C相（TGBct）之间发生相变的上临界温度Tc 2。我们表明，N*-TGBct相变分裂成两个与外观的TGBA或TGB 2 q相在一个狭窄的温度区间低于Tc 2。后一个阶段是新的叠加从两个退化的TGBct阶段与不同的（左，右）层倾斜的俯仰轴。
1997-11-04 cond-mat.soft
Reversal of Helicoidal Twist Handedness Near Point Defects of Confined Chiral Liquid Crystals
胆甾相液晶中指向矢扭曲的手性通常被认为在整个介质中是相同的，仅由组成分子或手性添加剂的手性决定，尽管基态螺旋构型的扭曲经常由于限制和外场的影响而出现。我们直接探测的扭曲方向性的液晶导演结构，通过实验的三维成像和数值最小化的弹性自由能，并表明，空间局部区域的手性相反的手性液晶基态可以出现在附近的扭曲孤子约束的拓扑点缺陷。在手性双折射液晶限制到一个膜，具有小于的厚度的螺旋节距和垂直表面边界条件，扭曲的孤子结构嵌入在一个均匀的展开远场背景与手性匹配的旋向局部缓解限制强加的挫折，往往伴随着点缺陷和较小的几何形状所需的相反的扭曲旋向的能量昂贵的区域。我们还描述了一种新的空间局域化结构，被称为“扭曲”，其中扭曲的孤子三维导演配置是伴随着四个点缺陷。我们讨论了如何我们的研究结果可能会影响本地化的类粒子的指向矢场配置的稳定性在手性和非手性液晶。
2017-04-21 cond-mat.soft physics.app-ph
Liquid Crystal Ground States on Cones with Anti-Twist Boundary Conditions
该研究结合共形映射方法与模拟，探索圆锥上具p重旋转对称液晶基态，揭示相关边界条件下有限尺寸效应，给出反扭转边界（总拓扑电荷-1）下基态新结果，发现顶点尖锐化时的缺陷行为及电荷屏蔽现象。
2024-12-04 cond-mat.soft
Coupling topological defect phase to extrinsic curvature in nematic shells
在二维向列学中，拓扑缺陷是具有电荷和相位的点状奇点。本文研究了圆柱体表面上的曲面纹理中的拓扑缺陷。这使我们能够隔离外部曲率对拓扑缺陷结构的影响。通过最大限度地减少与扭曲的能量在一个缺陷的核心周围的指向矢，我们表明，相位的拓扑缺陷耦合到圆柱体的取向。这种耦合取决于与双折射指向矢的张开、弯曲和扭曲变形相关联的相对能量成本。当扭曲变形占主导地位时，我们确定了缺陷相的双稳态。最后，我们展示了一个类似的效果为整数电荷拓扑缺陷。
2022-05-09 cond-mat.soft
Twist Grain Boundary phases in proper ferroelectric liquid crystals realm
本文发现了本征铁电液晶中由极性近晶相组成的扭转晶界相，揭示其由弱手性力放大的静电相互作用主导，并表现出可见光选择性反射与近乎完美的偶极有序排列。
2025-07-01 cond-mat.soft
Chiral structures and defects of lyotropic chromonic liquid crystals induced by saddle-splay elasticity
对简并平面边界条件下的溶致发色液晶（LCLC）进行了实验和理论研究，阐明了LCLC指向矢构型。当Frank鞍展模量大于扭曲模量的两倍时，基态呈现非均匀的逃逸扭曲构型。分析的配置产生一个大的鞍展模量，这违反埃里克森不等式，但不是热力学稳定性。最后，我们观察到点缺陷之间的反手域和解释的偏好点缺陷域壁。
2015-05-07 cond-mat.soft
Second harmonic light scattering induced by defects in the twist-bend nematic phase of liquid crystal dimers
由某些热致液晶（LC）二聚体所表现出的螺旋扭曲-弯曲（$\mathrm{N_{TB}}$）相代表了一种新的取向有序的中间相--这是多年来发现的第一种不同的螺旋扭曲变体。$\mathrm{N_{TB}}$相的特征在于平均分子长轴（指向矢）的螺旋缠绕，具有非常短的（纳米级）节距，并且在非手性二聚体系统中，具有相等的概率形成右手和左手域。因此，$\mathrm{N_{TB}}$结构提供了自然界中自发手征对称性破缺的另一个迷人的例子。驱动螺旋状态形成的序参量在理论上已被证明是一个极化场，来自于二聚体的弯曲构象，其以与指向矢场相同的纳米级节距螺旋旋转。因此，它对实验检测提出了重大挑战。在这里，我们报告了二次谐波光散射（SHLS）的研究两个非手性，$\mathrm{N_{TB}}$形成液晶，这是敏感的偏振场由于微米级的扭曲与自然发生的纹理缺陷的螺旋结构。这些缺陷是近晶状“伪层”的抛物线焦点二次曲线，由$\mathrm{N_{TB}}$状态的粗粒度描述中的等效相位平面定义。我们的SHLS数据被解释为一个粗粒度的自由能量密度，结合了Landau-deGennes膨胀的极化场，弹性能量的一个弹性体，和两者之间的线性耦合。
2016-03-08 cond-mat.soft
Twist-grain boundary phase characterized by AFM technique
本文利用AFM在稳定TGBC相液晶近晶膜表面观测到约500纳米周期的纳米级起伏，与偏光显微镜估计的TGBC块旋转周期一致，并提出简化模型将其归因于内部TGBC块在探针作用下的取向相关形变。
2022-06-27 cond-mat.soft
Stability analysis of twist grain boundaries in lamellar phases of block copolymers
在嵌段共聚物的片层相中广泛观察到扭转晶界。的共聚物的介观模型是用来获得固定的配置，包括扭曲晶界，并分析其对长波长扰动的稳定性。所提出的分析是有效的，在弱偏析制度，并包括直接数值解的控制方程，以及多尺度分析。我们发现任意取向差角的扭转边界位形都可以用两个模很好地描述，并得到了它们慢变振幅的方程。边界区域的宽度被视为按$ε^{-1/4}$缩放，其中$ε$是到有序-无序转变的无量纲距离。最后给出了平面边界的线性稳定性分析结果。
2008-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Elliptic Phases: A Study of the Nonlinear Elasticity of Twist-Grain Boundaries
本文提出了近晶A型液晶的扭曲晶界相的一种明确而易处理的表示法。这使我们能够计算晶界之间的相互作用能和弯曲和压缩变形的相对贡献。我们讨论了90度晶界的特殊稳定性，并讨论了这种结构的Schwarz D表面的关系。
2006-04-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft math.DG
Defects in Crystalline Packings of Twisted Filament Bundles: II. Dislocations and Grain Boundaries
丝状分子的扭曲和绳状组装体是生物体细胞和组织中常见的重要结构元件。我们研究了在这些材料中发生的内在挫折之间的二维组织的长丝在截面和平面外的丝束间捻。利用柱状材料的非线性连续弹性理论，我们研究了扭转诱导应力与束的晶格堆积中存在的刃位错的有利耦合，这导致了这些材料在中间扭转时基态有序的重构。位错的稳定性随着扭转度和横向束尺寸的增大而增大。我们发现，在基态的大束，多个位错堆积成线性阵列，径向晶界，其数量和长度的增长与束扭曲，产生了丰富的类“多晶”包装。
2011-12-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
How geometric frustration shapes twisted fibers, inside and out: Competing morphologies of chiral filament assembly
手性通过在整个结构中引入细丝形状（即曲率）和堆积的梯度来阻碍和成形绳状、扭曲束和纤维中的柔性细丝的组装。以前的模型手性丝束形成表明，这种挫折引起了几个不同的形态反应，包括自限束宽度，各向异性域（带状）的形成和拓扑缺陷的横向丝间秩序。在本文中，我们采用了连续弹性理论和离散丝束模拟相结合，探讨这些不同的形态反应如何在更广泛的相图中的手性细丝组装竞争。我们发现，最通用的模型束形成表现出至少四个类的平衡结构-有限宽度，扭曲的束与各向同性和各向异性的形状，有和没有拓扑缺陷，以及散装相的非扭曲，柱状组装（即“挫折逃生”）。这些竞争平衡形态的选择，只有一个相对较少的参数描述长丝组装：束表面能，优选的手性扭曲和刚度的手性长丝相互作用，和机械刚度的长丝和它们的横向相互作用。离散丝束模拟测试和验证连续理论预测的依赖性束结构（形状，尺寸和包装缺陷的二维截面）对这些关键参数。
2016-12-07 cond-mat.soft
A twist-grain boundary (TGB) phase in aqueous solutions of the DNA tetramer GTAC
本研究观测到自互补DNA四聚体5'-GTAC-3'在水溶液中形成的扭转晶界（TGB）相，揭示了短平端WC双链体经柱、片层组装为螺旋旋转层状阵列的三维自组装机制及结构成因。
2024-03-12 cond-mat.soft
Statistics of non-affine defect precursors: tailoring defect densities in colloidal crystals using external fields
固体中的粗粒化原子位移产生局部仿射应变和“非仿射”波动。在这里，我们研究这些粗粒度的量的平衡动力学，以获得时空相关的关联函数。我们展示了这些热激发，非仿射波动的子集作为晶格缺陷的成核的前体，并建议如何缺陷概率可能会改变由{ \it实验可实现}“外部”场共轭的全球非亲和参数。我们的研究结果是经得起验证的实验中使用常用的全息激光镊子和视频显微镜技术的胶体晶体，并可能导致简单的方法来控制缺陷密度的胶体固体。
2017-01-23 cond-mat.soft
Minimal Surfaces, Screw Dislocations and Twist Grain Boundaries
层状结构中的大扭转角晶界通常用Scherk第一表面来描述，而小扭转角晶界通常用螺旋位错阵列来描述。我们发现，这两种描述之间没有本质的区别，特别是，它们的比较能量关键取决于其螺旋位错拓扑缺陷的核心结构。
1999-02-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On topological defects in two-dimensional orientation-field models for grain growth
标准的基于二维取向场的相场模型依赖于连续的标量场来表示晶体学取向。对应的序参量空间是单位圆，它不是单连通的。这种拓扑性质对所得到的多晶粒结构具有重要的影响：（i）三结可能是奇异的;（ii）对于每对晶粒，存在两种不同的晶界解，它们不能连续地相互转化;（iii）如果两种解都沿着晶界出现，则它们之间必须存在拓扑稳定的奇异点缺陷。虽然（i）可以，（ii），因此（iii）不能解释在经典的图片晶界。此外，奇异性也会带来困难，例如数值模拟中的晶格钉扎。为了克服这些问题，我们提出了两个新的配方的模型。第一个是基于一个3分量单位向量场，而在第二个，我们利用一个2分量向量场与一个额外的潜力。在这两种情况下，额外的自由度的引入，使序参量空间的简单连通，这消除了这些缺陷的拓扑稳定性。
2019-11-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Order and Frustration in Chiral Liquid Crystals
本文综述了液晶中由手性诱导的复杂有序结构。一般来说，手性有利于液晶分子取向的扭曲。在某些情况下，如在双相，这种有利的扭曲可以实现没有任何缺陷。更常见的是，有利的扭曲与外加电场或磁场或几何约束竞争，导致挫折。为了应对这种挫折，系统开发出具有周期性缺陷阵列的有序结构。这种结构的最简单的例子是在磁场下处于双相的畴和畴壁的晶格。更复杂的例子包括在手性液晶的二维膜中形成的缺陷结构。同样的考虑手性和缺陷适用于三维结构，如扭曲晶界和莫尔相。
2000-09-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Comment on ''Minimal Surfaces, Screw Dislocations, and Twist Grain Boundaries''
在最近的一封信中，（物理学。Kamien和Lubensky计算了通过SmA相中螺旋位错的线性叠加构建的表面的能量，并获得了位错之间的长程相互作用的正（排斥）符号。我们反对这种互动是有吸引力的。这一结论对于解释手性液晶中TGB - SmA相变的不连续性具有重要意义。
1999-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Spiraling Defect Cores in Chromonic Hedgehogs
最近提出了一种适用于有色液晶的弹性四次扭曲理论，旨在克服经典Oseen-Frank理论应用于浸没在各向同性流体环境中的液滴时所遇到的矛盾结论。然而，现有的实验数据的有色局限于圆柱形腔与退化平面锚定在其侧边界上可以同样很好地解释这两个竞争的理论。本文确定了一种方法来区分这些理论定性和定量。他们被证明是预测相当不同的核心缺陷的扭曲的刺猬，色产生时，被限制在一个固定的球形腔与垂面锚定。在四次扭曲理论中，估计缺陷核心比另一个大近一个数量级（数十微米），相应地，指向矢场线描述阿基米德螺旋而不是对数螺旋。
2023-01-19 cond-mat.soft math-ph math.MP
Thermodynamics, structure and dynamics of cylindrically confined hard spheres: The role of excess helical twist
该研究通过分子动力学模拟揭示圆柱形受限硬球流体的热力学、结构与动力学由拓扑缺陷主导，还探究了过量螺旋扭转诱导的拓扑保护态特征及其起源。
2024-12-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
