Statistical models of mixtures with a biaxial nematic phase
我们考虑一个简单的Maier-Saupe统计模型，其中包含无序自由度来模拟棒状和盘状分子的混合物的相图。淬火分布的形状导致存在一个稳定的双轴晶相，在定性协议与实验结果的一些三元溶致液体混合物。退火的分布，然而，这是更适当的液体混合物，排除了这种双轴相的稳定性。然后，我们使用一个两个温度的形式主义，并假设分离的弛豫时间，表明部分程度的退火已经足以稳定的双轴晶体结构。
2010-02-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Importance of transverse dipoles in the stability of biaxial nematic phase: A Monte Carlo study
对具有$D_{2h}$对称性的双轴分子晶格系统进行蒙特卡罗模拟，并与二阶各向异性色散势相互作用，根据组成分子的双轴性产生三个不同的宏观相。这样一个系统的相图作为分子双轴性的函数被大大修改时，横向偶极子被认为是与每个分子，使对称性降低到$C_{2v}$。我们的结果表明分裂的朗道点，即在相图中的点，从各向同性相的双轴向异性相发生直接过渡，到朗道线的双轴分子系统与强横向偶极子。当相对偶极强度达到最佳值时，朗道线的宽度最大。横向偶极子的存在下，导致在较高的温度下，并为一系列的分子双轴性的值的热致性双轴取向相的稳定。通过计算一阶和二阶取向关联函数，研究了单轴和双轴相的结构特性。揭示了双轴取向反铁电结构中偶极诱导的长程序。
2012-05-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Bulk and surface biaxiality in nematic liquid crystals
向列型液晶具有三种不同的相：各向同性相、单轴相和双轴相。大多数向列相的基态是各向同性的或单轴的，取决于外部温度。然而，双轴畴已经被频繁地识别，特别是靠近缺陷或外表面。在本文中，我们表明任何空间变化的指向矢图案都可能是双轴性的来源。我们证明了双轴性自然出现时，对称张量$\Sb=(\grad \nn)(\grad \nn)^T$具有两个不同的非零特征值。特征值差可以用作预期双轴性的度量。此外，相应的本征向量指示了阶张量\QQ被诱导打破关于指向矢\nn的单轴对称性的方向。我们将我们的一般考虑应用于一些例子。特别是，我们表明，当我们执行垂面锚定在曲面上，顺序张量成为双轴沿表面的主方向。该效果由表面主曲率的差异触发。
2006-05-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Depletion-induced biaxial nematic states of boardlike particles
为了研究双轴向列液晶的稳定条件，我们研究了添加非吸附性理想稀释剂对胶体硬板状粒子相行为的影响。我们考虑到的存在下，通过引入一个有效的消耗之间的一对板状粒子的吸引力。在固定的耗尽逸度下，通过具有限制取向的平均场论确定稳定的液晶相。有趣的是，我们预测，稍微拉长板状颗粒的临界耗尽密度存在，其中系统经历了从各向同性液体的直接过渡到一个双轴晶相。因此，通过调整耗尽密度，一个简单的实验控制参数，人们可以稳定的状态，高双轴双折射阶，即使这些状态是不稳定的纯系统的板状粒子。
2012-03-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Biaxial nematic phase in the Maier-Saupe model for a mixture of discs and cylinders
我们分析了全球相图的Maier-Saupe晶格模型，包括无序度的自由模仿的混合物的扁圆和扁长的分子（光盘和圆柱体）。在朗道多临界点附近，统计问题的解可以写成自由能的朗道-德热纳展开式。如果无序自由度被淬灭，我们证实了双轴向无序结构的存在。如果取向和无序自由度被允许热化，这个双轴的解决方案变得不稳定。此外，我们使用两个温度的形式主义来模拟存在两个不同的弛豫时间，并表明，稍微偏离完全热化是足以稳定的双轴双相。
2011-10-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nematic-Wetted Colloids in the Isotropic Phase: Pairwise Interaction, Biaxiality and Defects
本文计算了两个球形胶体颗粒嵌入各向同性相的致热液体中的相互作用。颗粒的表面诱导介导弹性相互作用的润湿的微电晕。在弱润湿制度，我们得到确切的结果的相互作用能和纹理，显示缺陷和双轴性出现，虽然它们不是拓扑需要的。我们的证据丰富的行为，包括可逆的胶体聚集和分散的可能性。在致密的悬浮液中可以形成复杂的各向异性自组装相。
2001-02-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Effect of cross-coupling on the phase behavior in a biaxial nematic: Insights from Monte Carlo studies
本文用Wang Landau抽样法研究了双轴向列液晶在本质三角形内部的相序。证据表明，存在一个中间单轴相低双轴性的各向同性双轴向相序列。
2015-09-15 cond-mat.soft
Biaxial nematics and nematic-nematic demixing in polydisperse mixtures of hard board-like particle fluids
Universidad Carlos III de Madrid（马德里卡洛斯三世大学）；Universität Tübingen（蒂宾根大学）；Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）
本研究通过理论模拟和蒙特卡洛模拟，发现多分散性增强硬板状粒子液晶中单轴相分离并扩大双轴相稳定区，为沉降实验设计提供参考。
2026-09-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Biaxial nematic phases in fluids of hard board-like particles
我们使用密度泛函理论的基本措施类型，研究的相对稳定性的双轴晶相，相对于非均匀相，如近晶和柱状，在由硬板状颗粒的大小$σ_1>σ_2>σ_3$的流体。采用了限制取向（Zwanzig）近似。改变比例$κ_1=σ_1/σ_2$，同时保持$κ_2=σ_2/σ_3$，我们预测相图的各种值的$κ_2$，其中包括所有的均匀相：各向同性，单轴杆和板状向列相，和双轴向列相。此外，调幅不稳定性的均匀相相对于近晶，柱状和塑性固体类型的波动，得到。与最近的实验结果一致，我们发现$κ_2\simeq 2.5$的双轴取向相开始稳定。此外，如以前的理论和模拟双轴硬颗粒预测，我们得到了一个区域的双轴性集中在$κ_1\approxκ_2$的$κ_2$增加而扩大。对于$κ_2\agt 5$，填充分数与$κ_1$相图的区域$κ_2\approxκ_1$表现出有趣的拓扑结构，该拓扑结构随着$κ_2$而定性变化。我们已经发现，增加双轴形状各向异性有利于形成双轴取向相。我们的研究是第一个将FMT理论应用于双轴粒子，因此，它超越了二阶维里近似。我们的预测，相图必须是不对称的是一个真正的结果，目前的方法，这是不占以前的研究的基础上的二阶理论。
2011-03-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase behavior of a lattice-gas model for biaxial nematics
本文采用具有离散取向态的Maier-Saupe模型的格子气推广，研究了平均场论中双轴取向单元统计模型的相行为。系统的相行为的各向异性物体之间的各向同性相互作用的强度，以及双轴度和这些单元的浓度方面进行了研究。我们得到的相图与各向同性相和稳定的双轴和单轴双晶结构，各种相共存，许多类型的临界和多临界行为，如普通的汽-液临界点，临界终点和三临界点，和不同的朗道样多临界点。我们的研究结果拓宽了朗道-德热内膨胀的唯象系数的微观参数的可能性，允许改进的理论拟合实验数据的解释。
2022-01-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Enhancement by polydispersity of the biaxial nematic phase in a mixture of hard rods and plates
单轴棒状和板状硬平行六面体的多分散混合物的相图确定的纵横比$κ=5$和15。所有颗粒具有相等的体积，并且以高度对称的方式引入多分散性。已知相应的二元混合物对于$κ=15$具有双轴相，但是对于$κ=5$对于分层成两个单轴向列相是不稳定的。我们发现，无论多分散性的量如何，$κ=15$的相图在性质上与二元混合物的相图相似，而对于$κ=5$，足够量的多分散性使双轴相稳定。这提供了一些线索的实验设计，在这个长期的搜索双轴相位可以观察到。
2002-06-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Singular Values, Nematic Disclinations, and Emergent Biaxiality
单轴和双轴液晶都是由它们的结构单元的取向有序来定义的。而单轴向列只定向长分子轴，双轴秩序意味着当地秩序沿三个轴。由于双轴性的自然程度和相关联的框架，可以从张量描述的三阶，在单轴相消失，我们扩展的三阶指向矢到一个完整的双轴框架，而不是利用奇异值分解的梯度的指向矢场。将四元数群的代数规则应用于单轴相，揭示了新的缺陷和自由度，分析了单轴相和双轴相的异同。
2013-02-14 cond-mat.soft
Flexoelectric polarization in the biaxial nematic phase
在热力学极限下，导出了小畸变和小密度条件下液晶中的偶极挠曲电（FE）极化。在C_2v分子组成的单轴和双轴两相情况下，得到了有限元系数的一般微观表达式。这些表达式包括单粒子分布函数和两体短程相互作用的势能。在双轴双相的情况下，六个基本变形产生FE极化，但只有五个独立的FE系数。
2009-10-14 cond-mat.soft
Twist-bend nematic phases of bent-shaped biaxial molecules
分子结构的变化如何影响扭曲-弯曲双相（N $_\text{TB}$）的相对稳定性和结构性质？本文推广了平均场模型[C. Greco等人，软物质，2014，10，9318]，以研究臂分子双轴性和分子的弯曲角的值对N $_\text{TB}$的相对稳定性的影响。特别是，我们表明，通过控制双轴性的分子的武器多达四个有序相可以变得稳定。它们涉及N $_\text{TB}$的局部单轴和双轴变体，以及单轴和双轴双相。然而，V形分子显示出比双轴取向相更强的形成稳定的N $_\text{TB}$的能力，其中后者相仅在弯曲角大于$140^\circ$和两个臂的大双轴度时出现在相图中。
2016-08-17 cond-mat.soft
Elastic energy and string configurations in the chiral gauge theory of biaxial uniaxial nematic phase transitions
在双折射液晶中，手性来源的拓扑缺陷在相变中起作用，并导致非平凡拓扑的相结构，如中子星和氦中的A相。在双轴-单轴相变中，轨道的形变作为非线性液晶的序参量简并度，将拓扑缺陷、表面锚定能和弹性Frank模的演化联系在一起.在这项工作中，我们估计的手征规范场介绍的约束Ladnau-de Gennes理论的双轴向列相，这必须解释其拓扑相关的相变，使用的描述的向错的双轴向列相的表面bojooms的单轴NLC的转换。
2014-10-09 cond-mat.soft
Flexoelectric effect in biaxial nematics
本文利用统计理论研究双轴向列相液晶的偶极挠曲电极化，揭示单轴—双轴转变处Meyer挠曲电系数分裂及新系数产生，并表明其与弹性常数分裂的对应关系。
2011-02-09 cond-mat.soft
Molecular field theory for biaxial smectic A liquid crystals
热致性双轴晶A相似乎是罕见的，但双轴近晶A相较少。在这里，我们使用分子场论来研究一个简单的双参数模型，其中一个参数促进双轴相和第二促进近晶性。该理论结合了双轴Maier-Saupe和McMillan模型。我们交替使用Sonnet-Virga-Durand（SVD）和几何平均近似（GMA）来表征分子的双轴性。对于非零的近晶性和双轴性，该模型总是预测一个基态双轴近晶A相。对于低程度的近晶有序，相图是非常丰富的，预测单轴和双轴的双晶和近晶相，此外还有各种三临界和四临界点。对于更高程度的近晶性，双轴晶相的稳定区域受到限制并最终消失，产生双轴近晶相。从两个替代近似分子双轴性的相图是相似的，除了因为SVD允许一阶各向同性-双轴向转变，而GMA预测分离各向同性和双轴向相变的朗道点。我们推测，热致性双轴晶相的稀有性部分是稳定的类似近晶相的存在的后果。
2021-05-21 cond-mat.soft
Biaxial nematic and smectic phases of parallel particles with different cross sections
本文计算了由五种不同截面的双轴粒子组成的单组分流体的相图。主粒子轴的方向在空间中是固定的，而第二轴可以自由旋转。我们构造了一个基于基本测度理论的自由能量密度泛函，研究了具有单轴、双轴和四轴对称性的双晶相和近晶相的相对稳定性。密度泛函的最小化使我们能够研究双轴粒子的相行为作为横截面几何形状的函数。对于低的颗粒截面的纵横比的值，我们得到的近晶相与四次对称，虽然相对于晶体亚稳，我们的MC模拟研究表明。对于大颗粒的纵横比，并与以前的工作[Phys.Chem.Chem.Phys.5，3700（2003）]类似，我们发现了一个四相点，其中对应于不同对称性的相之间的相变的四个旋节线相遇在一起。该点的位置对颗粒截面非常敏感，这表明优化颗粒几何形状可以是胶体颗粒设计中的有用标准，该胶体颗粒可以表现出相对于具有空间顺序的其他竞争相的双轴取向相的增加的稳定性。
2008-06-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Topological metastability of textures in biaxial nematics
我们考虑限制在两个平行板之间的双轴向列相的纹理。在边界板的边界构象被认为是相同的，序参量的梯度一般是非零的。我们认为，对于任何织构（包括稳定的均匀序参量排列），都存在其对应的织构，该织构也是梯度弹性能的最小值。我们的论证是基于对序参量构象的拓扑分析。
2013-08-29 cond-mat.soft
Stability of Biaxial Nematic Phase in Model Bent-Core Systems
我们利用低密度的局域密度泛函理论研究了一类\sbentcore分子的模型。臂的分子建模使用两个和三个Gay-Berne（GB）相互作用的单轴和双轴对称的单位。通过沿分子的${\mathcal{C}}_2$对称轴放置偶极矩来考虑偶极-偶极相互作用。该研究的主要目的是确定分子因素，可以帮助稳定的双轴晶相。在给定的密度和偶极强度下，测定了各向同性（$I$）、单轴（$N_U$）和双轴（$N_B$）三种不同相的相图。对于由两个单轴臂组成的分子，在单个朗道点处发现直接的$I-N_B$相变，其随着偶极幅度的增加而向低弯曲角移动。对于三段模型，偶极-偶极相互作用的加强导致了朗道点线的出现。存在一个最佳的偶极子强度，使该线覆盖最大的张角范围。有趣的是，包括双轴GB椭球作为积木揭示了直接$I-N_B$过渡线，即使在非极性，双臂模型。与单轴情况相比，该线朝向更高的开度角移动。
2009-11-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Landau theory-based estimates for viscosity coefficients of uniaxial and biaxial nematic liquid crystals
利用朗道理论，表明需要八个唯象参数来描述和区分双轴双相的十二个粘度系数或单轴双相的五个粘度系数。建立了该系数与宏观单轴和双轴序参量的关系。由于这些序参量是由介电常数的各向异性，我们表明，它应该是可能的，以确定所有八个唯象参数的理论值从测量的温度依赖性的五个粘度的单轴相。
2013-01-10 cond-mat.soft
Biaxial nematic order in fundamental measure theory
本文应用基础度量理论，为硬圆柱、圆锥和球三角体系统推导自由能泛函，引入双轴序参数，获得取向序相边界，揭示双轴向列液晶相行为及解析研究途径。
2025-03-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamics of Uniaxial-to-Biaxial Nematics Switching in Suspensions of Hard Cuboids
场诱导的胶体颗粒的重新取向对于操纵纳米材料的光学性质以用于目标应用特别相关。我们最近已经表明，令人惊讶的微弱的外部刺激能够将立方体颗粒的单轴双相液晶（LC）转变为双轴双相液晶。根据这些结果，在这里，我们施加一个外部场，迫使胶体长方体的重新取向的CPLCs和火花的单轴到双轴的纹理切换。通过动态蒙特卡罗模拟，我们研究了在粒子尺度上施加场（单轴-双轴开关）和去除场（双轴-单轴开关）时的非稳态重取向动力学。我们检测到的响应时间之间的强相关性，是系统重新定位所需的时间，和粒子的各向异性，从棒状到板状的几何形状。有趣的是，自对偶形状的长方体，理论上被认为是最适合于促进相位双轴性的，正好在长方形和扁方形颗粒之间，表现出令人惊讶的慢响应时间，特别是如果与长方形相比。
2021-05-25 cond-mat.soft
Frame hydrodynamics of biaxial nematics from molecular-theory-based tensor models
从一个关于两个二阶张量的动力学张量模型出发，利用希尔伯特展开式，导出了双轴双折射相的框架流体动力学。框架模型中的系数是从张量模型中的系数导出的。张量模型的能量耗散保持在框架模型中。该模型是减少到埃里克森-莱斯利模型，如果双轴体能量最小的张量模型减少到一个单轴的。
2022-06-30 cond-mat.soft math.AP physics.flu-dyn
Self-assembly of Freely-rotating Polydisperse Cuboids: Unveiling the Boundaries of the Biaxial Nematic Phase
胶体立方体具有自组装成双轴液晶相的潜力，其表现出两个独立的光轴。在过去的几十年里，一些理论工作预测存在一个广泛的区域的相图中的双轴晶相将是稳定的，但施加了相当强的约束粒子的旋转自由度。在这项工作中，我们采用分子模拟来研究尺寸分散性对自由旋转的硬长方体的相行为的影响，这里建模为自对偶形状的纳米板。这种特殊的各向异性，正好在扁长和长扁长几何形状之间，已被提出作为最合适的促进相双轴性。我们观察到，尺寸分散性从根本上改变了单分散系统的相行为，并导致形成难以捉摸的双轴晶相，被发现在一个大的区域的包装分数与多分散性相图。虽然我们的研究结果证实了在过去的实验观察报告的倾向，胶体分散体稍长针铁矿颗粒，他们不能重现直接各向同性到双轴向相变在这些实验中观察到的。
2020-03-22 cond-mat.soft
Characterization of Geometric Structures of Biaxial Nematic Phases
有序矩阵是由de Gennes首先提出的描述双轴向列液晶取向有序性的著名数学工具。在本文中，我们提出了一个新的解释的顺序矩阵。我们稍微修改了序矩阵的定义，称之为几何序参量。几何序参量是将单个分子的张量变换为宏观尺度下观察到的张量的线性变换。有序度定义为几何序参量的奇异值。我们介绍了各向异性图，这是有用的各种张量的分类和比较。作为评价张量各向异性的指标，我们定义了各向异性度和双轴度。我们证明了一个简单的图解关系之间的微观张量和宏观张量。我们提供了一个处方，制定的Landau-de Gennes自由能的系统，其组成分子具有任意形状。我们将我们的处方应用到由D_{2h}对称分子组成的体系中。
2008-05-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamics in field-induced biaxial nematic liquid crystals of board-like particles
双轴向双折射（$N_B$）液晶具有新颖的电光特性和更快的开关时间，被认为是下一代显示器设计的有希望的候选材料。虽然在分子尺度上它们的存在仍在争论中，但由理论和模拟支持的实验证据已经明确证明，合适的胶体颗粒确实可以在特定条件下形成$N_B$流体。虽然这一发现引发了广泛的兴趣，表征的相位行为的$N_B$液晶，显着较少的注意力已致力于研究其传输性能。为了弥补这一差距，通过动态蒙特卡罗模拟，我们已经调查了场致$N_B$相包括单分散硬立方体的平衡动力学。特别是，我们计算了长时间的自扩散系数的长方体在很宽的范围内的各向异性，跨越扁长到扁圆的几何形状。此外，我们已经比较了这些扩散率与那些，在切换外部场关闭，在相同密度下的各向同性或单轴向的稳定的双相测量。我们的研究结果表明，虽然长长方体扩散速度显着加快双轴向列相比在较不有序的流体，我们没有观察到这样的增加与扁长方体在高包装分数。我们表明，这些变化是最有可能的，由于场诱导冻结的轴垂直于的方向，随着大量增加所产生的$N_B$相的顺序。
2022-09-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the isotropic-biaxial phase transition in nematic liquid crystals
我们应用最近发展的技术，以确定适应坐标的六度Landau-deGennes势，其中的潜力是特别简单的，分析的可能性之间的完全对称状态和双轴相的直接转换在液晶的液晶。{Our结果证实，用简单的计算，结果由Allender和Longa。
2015-11-29 cond-mat.soft math-ph math.MP
Density Functional Theory of Model Systems with the Biaxial Nematic Phase
本文从理论上研究了模型体系中热致双轴向列液晶相的稳定性。其主要目的是提出空间均匀的液体中间相的相图，并确定影响双轴向液晶稳定性的分子参数。在低密度近似下，用局域密度泛函理论得到了这些图，并通过分岔分析得到了在相变点附近模型的分子参数与系统宏观性质之间的关系。我们考虑三个模型系统;所谓的L=2模型（对势的取向部分的最低耦合模型），双轴Gay-Berne相互作用，和双芯系统。对于第二个，我们也简要地调查了弹性常数的温度依赖性在棒状政权和朗道点附近，并评论近晶相。在每种情况下，我们都考虑到刚性分子。我们发现，朗道点获得的平方根规则硬双轴椭球保留其意义，并提供定性正确的估计朗道点的位置Gay-Berne双轴椭球。在单轴和双轴Gay-Berne椭球构成的双芯模型分子的情况下，我们发现偶极-偶极相互作用和臂的双轴度改变了双轴双芯相的稳定性。
2009-07-03 cond-mat.soft
Uniaxial and biaxial soft deformations of nematic elastomers
我们给出了向列型弹性体的软弹性形变模式的几何解释，并给出了单轴向列型和双轴向列型有序的明确例子。我们展示了在这种非经典弹性体旋转的重要性，以及如何旋转的参考和目标状态下的不变性给出软弹性（Golubovic和Lubensky定理）。旋转的作用使得极分解定理对于将一般变形分解为体旋转和对称应变至关重要。张量的平方根的作用进行了讨论，在这种情况下，找到明确的形式软变形（奥姆斯特德的方法）。
2002-02-18 cond-mat.soft
Twisted quasiperiodic textures of biaxial nematics
纹理（即，光滑空间非均匀分布的序参量）比预期的要困难和有趣得多。浏览一下文献，我们发现关于这个主题的出版物很少。因此，本论文的直接动机是开发一个系统的程序来研究，分类和可视化双轴向列可能的纹理。基于双轴向弹性体的弹性能（以涉及最少数量的唯象参数的最简单形式来写），我们推导并数值求解第一类拉格朗日方程。它允许一个可视化的解决方案，并提供了一个深入了解他们的几何和拓扑特征。执行傅立叶分析，我们发现一些特殊的纹理拥有两个或两个以上的特征空间周期（我们术语这样的解决方案准周期的，因为周期不一定相称）。这个问题不仅是智力上的兴趣，但也相关的液晶织构的光学特性。
2013-07-22 cond-mat.soft
Stability of Biaxial Nematic Phase for Systems with Variable Molecular Shape Anisotropy
通过推广Mulder和Ruijgrok的平均场模型[Physica A { \bf 113}，145（1982）]，我们研究了分子形状的涨落对双轴双折射相稳定性的影响。我们限制自己的情况下，当分子形状各向异性，表示的对齐张量，是一个随机变量的退火类型。这种行为的原型可以在溶致体系中找到-月桂酸钾、1-癸醇和$D_2O$的混合物，其中胶束形状的分布根据实际平衡条件进行调整。具有双轴取向相的材料（其中分子形状受到波动影响）的其它实例是由柔性三聚体或四足状分子单元组成的热致材料。我们的计算表明，高斯平衡分布的变量描述分子形状（色散力）各向异性引起新的类的相图，在原来的模型中没有。取决于形状波动的性质，相对于单轴取向相，双轴取向相的稳定性可以增强或降低。在前一种情况下，朗道点分裂成两个三相点，并观察到从各向同性到双轴相的直接相变线。
2007-06-26 cond-mat.soft
Hard competition: stabilizing the elusive biaxial nematic phase in suspensions of colloidal particles with extreme lengths
我们使用计算机模拟来研究的存在和稳定性的一个双轴取向的$N_b$阶段在系统中的硬多面体长方体，三棱柱，菱形血小板，其特征在于由一个长（$L$），中（$M$），和短（$S$）粒子轴。对于所有三种形状的家庭，我们发现稳定的$N_b$状态提供的形状不仅接近所谓的双形状与$M = \sqrt{LS}$，但也充分各向异性与$L/S>9,11,14, 23$的菱形，棱柱体，长方体，分别对应于各向异性之前没有考虑。令人惊讶的是，在这些系统中没有发生直接的各向同性- $N_b$转变，这是由于在小的$L/S$处通过近晶相（对于长方体和棱柱）或柱状相（对于片晶）或在大的$L/S$处通过介入的单轴晶相使$N_b$不稳定。我们的研究结果证实了密度泛函理论提供的第三维里系数包括和一个连续的，而不是离散的（Zwanzig）一组粒子取向考虑。
2018-01-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Coarsening Dynamics of Biaxial Nematic Liquid Crystals
利用朗之万动力学方法研究了二维和三维双轴向列液晶的粗化动力学。与以前的工作不同，我们使用的模型与导演变形的三个弹性常数之间没有先验的关系。我们发现了丰富多样的粗化行为，包括三类半整数向错线的几乎相等的种群的同时衰减。我们观察到的行为可以理解的基础上的弹性常数的相对值和由此产生的衰减通道的缺陷。
2002-02-14 cond-mat.soft
Effect of the alkyl chain length of the alcohols on the nematic uniaxial-to-biaxial phase transitions in the potassium laurate/alcohol/K2SO4/water lyotropic mixture
用光学显微镜和激光锥镜研究了月桂酸钾（KL）、硫酸钾（K_2SO_4）/醇（n-OH）/水（n = 1）与不同碳数的醇（从正辛醇到正十六醇）的溶致液晶四元混合物。双轴取向相域存在于n = nKL \pm 2的值的窗口中，其中nKL = 11是KL的烷基链中的碳原子数。从1-壬醇到1-十三醇，双轴相区变小，单轴-双轴相变温度向相对较高的温度移动。此外，这些新的混合物与其他溶致混合物相比呈现出高的双折射值。这一结果被认为与胶束形状的各向异性有关。我们的结果被解释为假设醇分子倾向于在胶束中以依赖于n相对于nKL的相对值的方式分离。n值越大，越多的醇分子倾向于位于胶束的弯曲部分，相对于双轴和单轴分散相，有利于单轴分散相。
2012-04-01 cond-mat.soft
Biaxial nematic phase stability and demixing behaviour in monolayers of rod-plate mixtures
我们从理论上研究的硬棒-板混合物的单分子膜的相行为，使用基本测量密度泛函的限制取向（Zwanzig）近似。我们认为这两个物种是受一个有吸引力的潜力成正比的颗粒接触面积的表面上，并与吸附强度，取决于物种类型。颗粒具有板状形状，使用对称标准选择尺寸：相同体积和相同纵横比$κ$。计算了$κ=10$、20和40以及不同吸附强度值的相图。对于小的吸附强度的混合物表现出二阶单轴向列-双轴向列的过渡杆$0\leq x\lesssim 0.9$的摩尔分数。在单轴取向相，棒和板的粒子轴分别垂直和平行于单层排列。在过渡区，板块轴的取向对称性被打破，它们的取向平行于表面上的指向矢。对于大的和相等的吸附强度的混合物在低压下分层成单轴的双相，丰富的板，和双轴的双相，丰富的杆。这种分层位于两个三临界点之间。此外，在较高的压力和在板丰富的相图的一部分，该系统表现出强烈的一阶单轴向列-双轴向列相变与一个大的密度共存间隙。当棒吸附相当大而板吸附很小时，向双轴晶相的转变总是二级的。在非常高的压力下，混合物可以有效地被识别为正方形和矩形的二维混合物，其再次在某个临界点以上分层。我们还研究了均匀相的相对稳定性与密度调制的近晶，柱状和结晶对称性。
2016-07-22 cond-mat.soft
Effect of shape biaxiality on the phase behavior of colloidal liquid-crystal monolayers
我们扩展了我们以前对单轴粒子单层的工作[J. Chem. Phys. 140，204906（2014）]，以研究粒子双轴性对液晶单层相行为的影响。颗粒被建模为具有三种不同边长$σ_1\geqσ_2\geqσ_3$的板状刚体，并使用限制取向近似（Zwanzig模型）。基于基本测度理论的密度泛函形式主义用于计算最大纵横比（$κ_1=σ_1/σ_3\in[1,100]$）的宽范围值的相图。我们发现，粒子的双轴性一般不稳定的双轴取向相已经存在于单轴粒子的单层。虽然板状颗粒表现出较强的双轴有序性，但具有$κ_1>21.34$的棒状颗粒表现出可重入的单轴和双轴相。随着粒子的几何形状从单轴向逐渐变成双轴向的棒状，双轴向的区域减小，最终在临界终点结束。对于$κ_1>60$，密度间隙打开，其中双轴取向相对于任何颗粒双轴性都是稳定的。发现了相图中出现堆积分数反转的区域（即堆积分数是密度的递减函数），并将我们的结果与最近的磁性纳米棒的磁性相的实验研究进行了比较。
2014-10-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Biaxial escape in nematics at low temperature
本文研究了有界区域$Ω\subset \mathbb{R}^3$中Landau-de Gennes自由能的极小元.我们证明，在低温极小不消失，即使拓扑非平凡的边界条件。这与Bethuel、Brezis和Hélein研究的简化的金斯伯格-朗道超导模型形成鲜明对比。合并这与Canevari的观察，我们得到，作为一个推论，双轴逃逸的发生：张量序参量必须成为强双轴在$Ω$的某个点。特别是，虽然它是已知的极小不能是纯粹的单轴，我们证明了更强大的和物理相关的事实，他们躺在一个不同的同伦类。
2014-11-14 cond-mat.soft math.AP
Topological Rigidity and Non-Abelian defect junctions in chiral nematic systems with effective biaxial symmetry
本文研究由四元数群Q_8支配的手性向列相缺陷结构，揭示非阿贝尔缺陷代数导致束缚缺陷对的拓扑刚性和三价结网络的形成，并通过实验、解析与数值模拟加以验证。
2024-10-25 cond-mat.soft
Core Structure and Non-Abelian Reconnection of Defects in a Biaxial Nematic Spin-2 Bose-Einstein Condensate
我们计算了缺陷核的能量结构，并提出了控制的方法来压印一个非平凡纠缠的涡旋对，经历非阿贝尔涡旋重联在一个双轴π自旋-2凝聚。对于一个奇异的漩涡，我们发现三个超流的核心，除了耗尽的冷凝物密度。这些表现出序参量对称性，是不同的离散对称性的双轴超导相，形成一个界面之间的缺陷和散装超流体。我们提供了一个详细的分析相混合的涡核，并找到一个不稳定性依赖于方向的序参量。我们进一步表明，自旋-2凝聚体是一个很有前途的系统，观察自发变形的点缺陷到一个“爱丽丝环”，迄今为止，避免了实验检测。
2017-01-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft hep-th
Domain Walls and Anchoring Transitions Mimicking Nematic Biaxiality in the Oxadiazole Bent-Core Liquid Crystal C7
我们调查的起源二次向错，最近被描述为一个新的证据的双轴向列相在恶二唑的双核热致液晶C7。与分类的光学技术，如偏光光学显微镜，LC PolScope，荧光共聚焦偏光显微镜，我们证明，二次向错代表非奇异域壁形成在单轴晶在表面锚定过渡，其中表面取向的董事从切向（平行于边界板）倾斜。每个畴壁分隔两个区域，其中指向矢在相反的方位角方向上倾斜。在墙的中心，指向矢保持与粘结板平行。通过施加适度的电场可以容易地去除畴壁。的锚定过渡解释的平衡（a）的聚酰亚胺取向层产生的固有的垂直表面锚定和（b）的切向排列所造成的离子杂质形成双电层。该模型是支持的事实，即切线倾斜锚定过渡的温度降低细胞厚度的增加和离子物种（添加盐）的浓度增加。我们还表明，表面对齐的样品的热降解的强烈影响。该研究表明，C7只表现出单轴向的双相，并证明了另一种机制（形成二次向错），通过这种机制，单轴向双相可以模拟双轴向双相行为。
2015-03-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Effect of an external magnetic field on the nematic-isotropic phase transition in mesogenic systems of uniaxial and biaxial molecules
用蒙特卡罗模拟研究了外加磁场对单轴或双轴（类板）向列相液晶色散模型中向列-各向同性（$N-I$）相变的影响.利用多重直方图重加权技术和有限尺寸标度分析，确定了不同磁场强度下的相变级数、热力学极限相变温度和相变温度以下各向同性相的稳定极限。观察到磁场对$N-I$转变温度的影响比标准Landau-de Gennes和Maier-Saupe平均场论预测的要快。我们已经表明，对于一个给定的场强的转变温度的位移是较高的双轴分子相比，单轴的情况下。研究表明，双轴分子的$N-I$跃迁比单轴分子的弱一级$N-I$跃迁弱，外加磁场的存在（达到一定的临界值）使两个系统的$N-I$跃迁都弱得多.的估计的临界磁场（$\sim 110 T$）为常见的向列相小于早期的估计。
2012-12-17 cond-mat.soft
Maier-Saupe model for a mixture of uniaxial and biaxial molecules
我们引入形状波动的液晶系统考虑一个基本的Maier-Saupe晶格模型的单轴和双轴分子的混合物。形状变量在退火（热化）极限中处理。我们分析了该系统的热力学性质的温度$T$，浓度$c$的本质双轴分子，和一个参数$Δ$与双轴度的分子。在平均场水平上，我们使用统计力学的标准技术来绘制全局相图，它被示出显示丰富的结构，包括单轴和双轴的双相，一个重入有序区域，和许多不同的多临界点。此外，我们使用的形式主义写的自由能的扩展，以使接触的朗道-德热内理论的双相变。
2015-07-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Biaxial Nematics of Hard Cuboids in an External Field
我们研究了在外场作用下板状颗粒的胶体悬浮液的相行为，并评估了仍有争议的双轴向液晶（N $_\text{B}$）液晶相的出现。外场促进了初始各向同性（I）或单轴取向（N $_\text{U}$）相的重排和N $_\text{B}$相的形成。特别地，非常弱的场强足以在自对偶形状处引发直接I-N $_\text{B}$或N $_\text{U}$ -N $_\text{B}$相变，其中长球形和扁球形粒子几何形状融合成一个。相比之下，在任何其他几何形状下形成N $_\text{B}$相需要更强的场，因此降低了相变的能量效率。我们的模拟结果表明，具有适度各向异性的自对偶形状的板状粒子能够形成N $_\text{B}$液晶的影响下，一个令人惊讶的弱外部刺激，并建议一条路径，利用低能量单轴到双轴顺序切换。
2018-11-08 cond-mat.soft physics.chem-ph
Hierarchy of orientational phases and axial anisotropies in the gauge theoretical description of generalized nematics
自发对称性破缺的范例包括各向同性空间的旋转对称性$O(3)$破缺为离散子群，即三维点群。子群形成了丰富的层次结构，并允许许多不同相的物质与取向秩序。这种自发对称性破缺发生在双相液晶中，这种各向异性液体的亮点是单轴和双轴向列相。将熟悉的单轴向列相和双轴向列相推广到以任意点群对称为特征的相，称为\emph{generalized nematics}，导致相的大层次和可能的取向相变。我们讨论了如何在最近提出的广义向列相的规范理论公式中有效地捕获与轴向点群相关的一类特殊的双晶相变[K. Liu，J. Nissinen，R. J. Slager，K. Wu，J. Zaanen，Phys. Rev. X { \bf 6}，041025（2016）]。这些转变可以通过考虑不破坏任何额外对称性的各向异性耦合来引入模型中。大体上，这将公知的单轴-双轴双晶相变推广到三维中的任意轴向点群。我们发现，特别是广义轴向过渡的区别是由两种类型的相图与中间残留取向阶段和残留阶段的窗口是密切相关的定义点群的对称性的数量，由于内在增长的波动的序参量。这可能解释了所观察到的单轴-双轴相的稳定性，与尚未观察到的具有更高点群对称性的其他可能形式的广义π阶相相比。
2017-02-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The Isotropic-Nematic Interface with an Oblique Anchoring Condition
我们提出的数值和分析结果的单轴和双轴顺序在各向同性的界面内Ginzburg-Landau-deGennes理论。我们研究的情况下，施加一个斜锚定条件渐近的界面的一侧，再现以前的工作结果时，这种条件减少到平面或homoeotropic锚定。我们构造物理动机和计算灵活的单轴和双轴顺序的变分配置文件，比较我们的变分结果从最小化的金斯堡-朗道-德Gennes自由能得到的数值结果。虽然标量单轴和双轴序参量的空间变化被限制在界面附近，但粘弹性要求指向矢取向在界面位置处的平面或各向同性锚定与无穷远处的边界条件之间线性插值。界面处的平面锚定或各向同性锚定的选择取决于Ginzburg-Landau-deGennes弹性系数L_2的符号。我们的变分计算与我们的数值计算是密切一致的，并同意定性与密度泛函理论和分子模拟的结果。
2009-08-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Applicability of hybrid planar films of biaxial nematics for in-plane switching:A detailed Monte Carlo study
基于晶格哈密顿模型，在伦敦色散近似下，通过马尔可夫链蒙特卡罗模拟研究了双轴向列相混合平面薄膜的平衡指向矢结构.虽然这两种膜的基板对液晶分子的长轴产生类似的锚定影响（即，一端为平面取向，另一端为垂直取向或垂面取向），但它们与分子的短轴的耦合不同。在A型膜中，基底根本不与短轴相互作用（这在实验上相对更容易接受），而在B型膜中，表面层处的分子轴的取向也受到它们与表面的双轴耦合的影响。这两种膜表现出预期的弯曲与有序的分子长轴由于表面锚定的导演。模拟结果表明，A型膜主机稳定和无噪声的指向矢结构的双轴液晶介质的双折射相，导致在基板的平面中的短轴之一的主导秩序。高程度的这种稳定的顺序，从而开发可能是实际利益的面内开关应用与外部场。另一方面，B型膜由于在边界衬底处的不相容锚定影响而经历短轴之间的竞争相互作用，显然导致挫折，并因此导致嘈杂的平衡指向矢结构。
2018-12-22 cond-mat.soft
Competition between capillarity, layering and biaxiality in a confined liquid crystal
约束的效果上的相行为和结构的流体制成的双轴硬颗粒（长方体）的理论研究通过Onsager的二阶维里理论的限制在长粒子轴冻结在一个相互平行的配置。限制是由两个平行的平面硬壁（狭缝孔几何形状），与颗粒长轴垂直的墙壁（完美的垂面锚定）。在散装，一个连续的向列相到近晶相的过渡发生，而形状各向异性（矩形）颗粒截面诱导双轴有序。因此，四个体相，单轴和双轴晶相和近晶相，可以稳定的横截面纵横比是不同的。在限制流体，向列相到近晶相的转变被抑制，并且可以存在由连续transition分离的单轴相或双轴相。近晶有序不断发展的壁颗粒浓度的增加（在协议的抑制向列-近晶的第二阶转变在限制），但一阶分层过渡，涉及n和n+1层的结构，出现在高浓度的受限流体。分层和单轴-双轴有序之间的竞争导致三种不同类型的分层过渡，在这两种共存的结构可以是单轴的，一个单轴和另一个双轴，或两个双轴。此外，分子双轴性和壁相互作用之间的相互作用是非常微妙的：虽然硬壁不利于双轴相的形成，双轴性是对分层过渡，因为我们已经表明，通过比较的限制相行为的圆柱体和长方体。Onsager理论的预测能力进行了检查和确认，通过执行一些计算的基础上基本测量理论。
2010-04-28 cond-mat.soft
Biaxial nematics with C2h symmetry composed of calamitic particles. A molecular field theory
Luckhurst等人发展了具有C2 h点群对称性的分子形成双轴向列相的分子场论，Hashim等人对该模型进行了Monte Carlo计算机模拟研究。在这些研究中，截断模型对势仅适用于长轴沿其C2旋转轴的分子。本研究通过假设分子长轴现在垂直于C2轴来扩展这项工作，导致存在两种可能的短轴选择。它认为这两种情况下形成的阶段。这些模型的分子场论制定和报告在这里。对目前情况的理论处理产生了一组新的序参量。为了简化赝势，仅考虑和评估占主导地位的二阶序参量，以给出这些截断模型的相位行为。预测的相行为进行比较，从以前的模型潜力的分子场研究的结果。
2014-03-04 cond-mat.soft
Phase diagram of hard board like colloids from computer simulations
板状胶体丰富的中间相多晶型性和相序主要取决于其形状的不对称性。实施广泛的蒙特卡罗模拟，我们计算了空间相互作用的板状粒子的完整相图，为实验可访问的分子尺寸/这种形状的胶体的各向异性的范围。各种自组织的中间相，包括单轴和双轴向列相，近晶相，立方相和柱状相已被确定。我们的研究结果清楚地表明，分子的各向异性的影响不仅严重的结构和对称性的中间相，但也可能更有趣的是，它们之间的相序列。新类别的相序列，如向列相，并首次，从discovery和双轴向的直接过渡到正交近晶A相已被确定。这种相行为的分子几何形状的要求已被定位。
2013-04-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Complete integrability and equilibrium thermodynamics of biaxial nematic systems with discrete orientational degrees of freedom
本研究通过配分函数微分恒等式方法求解离散双轴向列液晶模型，推导出含四个序参量的状态方程并证明其可积性，揭示丰富的相图，且离散结果与连续模型定性一致。
2024-02-09 cond-mat.soft nlin.SI
Reexamination of the mean-field phase diagram of biaxial nematic liquid crystals: Insights from Monte Carlo studies
通过对平均场论（MFT）简化下的一般哈密顿模型的分析，以及基于微观模型的计算机模拟，对双轴液晶系统的相图进行了研究，旨在了解分子水平相互作用对双轴对称液晶自发凝聚的作用。持续的实验挑战，在实现这样一个系统明确，尽管鼓舞人心的预测，例如MFT，需要更通用的模拟方法，能够提供洞察系统内可能的阻碍障碍，通常收集通过其自由能依赖于相关的可观的系统驱动通过过渡。该小组最近的简要报告[B]。卡马拉·拉塔（Kamala Latha）等人。例如，E89，050501（R），2014]总结了采用熵采样技术进行的详细蒙特卡罗模拟的结果，提出了MFT相图的定性修改，因为哈密顿量被渐近地驱动到所谓的部分排斥区域。有人认为，相邻分子的单轴和双轴张量分量之间的（交叉）耦合的程度起着至关重要的作用，在促进，否则，准备冷凝的双轴相，这表明这可能是一个合理的因素，在解释实验的困难。在本文中，我们进一步阐述了这一点，提供额外的证据，从好奇的变化自由能配置文件相对于相关的取向序参量，在不同的温度括号的相变。
2015-09-13 cond-mat.soft
Complex free energy landscapes in biaxial nematics and role of repulsive interactions : A Wang - Landau study
一般二次哈密顿模型，描述晶体分子之间的相互作用（通常与$D_{2h}$对称性）考虑到它们的单轴和双轴张量之间的耦合。虽然参与分子的相似张量之间的相互作用所产生的吸引力贡献提供了在适当的低温下相应阶数的最终缩合，但不同张量之间的交叉耦合的作用尚未完全理解。我们最近的研究与先进的Monte Carlo技术（熵采样）清楚地表明，这种交叉项在确定相图的相关性越来越大，违反在某些区域的模型参数空间，平均场论和标准蒙特卡罗模拟结果的预测。在这种情况下，我们研究了相图和其中的相位的性质，在参数空间中的两个轨迹：一个是线的内部区域的双轴稳定性被认为是代表的真实系统，第二个是广泛研究的抛物线路径从伦敦色散近似。在这两种情况下，我们发现增加交叉耦合相互作用，这总是导致在形成局部双轴组织不均匀分布的不稳定效应。这表现为一个小的，但无误的，在单轴phase.The自由能分布计算在本研究中作为两个占主导地位的序参量的函数的双轴顺序的贡献表示复杂的景观，反映了在实验室中的双轴相的准备实现的困难。
2017-06-15 cond-mat.soft
Phase behavior of liquid-crystal monolayers of rod-like and plate-like particles
利用基本测度密度泛函理论研究了液晶单分子膜的取向和位置有序性质。形成单层的颗粒被建模为尺寸为$σ$且长度为$L$的正方形截面的硬平行六面体。质量的颗粒中心被限制在一个平面和三个可能的和相互垂直的方向（面内和沿层法线）的单轴轴是允许的。我们发现，单层的结构强烈依赖于颗粒的形状和密度。在棒状形状的情况下，颗粒沿着层法线对齐，以实现每个颗粒的最低可能占用面积。即使在非常低的密度下，该相也是单轴相。相比之下，对于板状颗粒，最低的占据面积可以通过单层中的随机面内有序来实现，即即使在消失的密度下也发生平面内有序。结果表明，在较高的密度下，无序的面内有序是不利的，并且系统经历面内有序转变，形成双轴取向相或结晶。对于某些值的纵横比，单轴-双轴向相变观察到的棒状和板状的形状。对于板状颗粒，双轴取向相的稳定区域随着长径比的减小而增大，而对于棒状颗粒，当长径比大于21.34时，随着密度的增加呈现出单轴-双轴-单轴取向有序化的现象。除此之外，填充分数反转观察到随着表面压力的增加，由于沿层法线对齐。在非常高的密度下，对于这两种形状，α相不稳定为非均匀相（柱状相、近晶相或结晶相）。
2014-03-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
