Nematic droplets in aqueous dispersions of carbon nanotubes
剥离的胆盐稳定的单壁碳纳米管的水分散体表现出一级转变为非晶液晶相。所述纳米相本身以微米级纳米液滴的形式存在，也称为类晶，自由漂浮在各向同性主体分散体中。微滴呈纺锤形，无论大小，其纵横比约为4。我们把这归因于一个导演场是均匀的，而不是双极，这是证实了偏振显微镜。因此，锚定强度和表面张力的比率必须是大约4，这比理论上预测的大得多，但与双极类触体的早期观察结果一致。从数据中的分散性，我们推断出共存的各向同性相和均质相的表面张力必须非常低，即，在nN/m的数量级。
2013-06-23 cond-mat.soft
Orientational order of carbon nanotube guests in a nematic host suspension of colloidal viral rods
为了研究二元双分散体系中细长粒子取向度之间的耦合关系，将表面活性剂稳定的单壁碳纳米管（CNTs）加入到胶体杆状病毒的双分散体系中，利用偏振拉曼光谱和光学双折射分别测量了主客体体系中两组分的取向序参量.因此，我们的系统允许我们探测客体颗粒（CNT）比FD病毒宿主颗粒更短更薄的情况。我们表明，在整个碳纳米管的顺序度是系统小于FD病毒颗粒的。这些测量结果与Onsager型第二病毒理论的预测非常一致，该理论明确包括病毒颗粒的灵活性和CNT的多分散性。
2013-06-23 cond-mat.soft
Quantum-Dots Dispersed Bent-core Nematic Liquid Crystals and Cybotactic Clusters: Experimental and Theoretical Insights
本文研究了量子点（QDs）分散的弯曲核平面液晶体系，给出了其序参量、介电色散和吸收光谱、光学织构随温度变化的实验测量结果。使用弯芯液晶（LC）14- 2 M-CH $_3$作为主体材料，并且使用CdSe/ZnS核-壳型QD作为掺杂剂。由原始（未掺杂）LC 14- 2 M-CH $_3$表现出的双（N）相包含cybotactic簇，其被其QD掺入的LC纳米复合材料保留。我们的显着的研究结果关注的量子点分散的LC系统的取向序参量的减少相比，其原始的对应物，在固定的温度下，和减少的cybotactic集群的大小由于量子点的掺入。掺杂系统的降低的序参量伴随着降低的双折射、增加的激活能和介电各向异性的定性降低。我们补充了一个新的Landau-de Gennes型自由能的掺杂弯曲芯LC系统的实验，定性地捕捉掺杂诱导的减少序参量及其随温度的变化。还分析了平均序参量对其他几个因素（如团簇大小、耦合参数）的依赖性。
2021-02-24 cond-mat.soft
Two-step electrical percolation in nematic liquid crystal filled by multiwalled carbon nanotubes
碳纳米管（CNTs）在液晶（LC）中的渗流为一类独特的各向异性杂化材料开辟了道路，该材料具有广泛受CNT浓度控制的复介电常数。在这样的系统中的渗滤通常被描述为在非常低的CNT加载量下开始的一步过程。在本研究中的两步渗滤观察到的样品中的厚度为250 $μ$ m，通过压制两个基板之间的悬浮液。第一和第二渗滤过程的渗滤浓度为$C_n^{p_1}\approx 0.0002$ wt. %和$C_n^{p_2}\approx 0.5$ wt. %，分别。基于平均场论，假设碳纳米管为核壳结构，解释了渗流的两阶段性质。
2015-04-29 cond-mat.soft
Quantifying nematic order in evaporation-driven self-assembly of Halloysite nanotubes: Nematic islands and critical aspect ratio
本研究探究了埃洛石纳米管的蒸发驱动自组装过程，发现高度多分散的纳米管会基于长径比进行自分类，形成向列岛结构，并揭示了实现向列序所需的临界长径比为$L/D \ge 6.5 \pm 1$，提供了一种调节局部微观结构的方法。
2023-09-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Computer simulation of topological defects around a colloidal particle or droplet dispersed in a nematic host
我们用分子动力学来研究球形颗粒或液滴周围的微液晶的有序性。各向同性边界条件和强锚定在粒子表面及其附近产生刺猬指向矢配置;这种拓扑缺陷被周围液晶中的附近缺陷结构抵消，从而在大距离处给出均匀的指向矢场。我们观察到三种不同的颗粒尺寸的缺陷结构：一个四极环缺陷周围的颗粒在赤道平面;一个偶极的卫星缺陷在北极或南极;和一个过渡，非赤道，环缺陷。这些观测结果与最简单的弹性理论的预测大体一致。通过研究密度和序参数图，我们能够检查粒子表面附近的行为，并在向错核心区域，弹性理论是不适用的。尽管在我们的系统中的不均匀性的相对较小的规模，简单的理论给出了相当准确的预测的缺陷位置随颗粒尺寸的变化。
2002-03-04 cond-mat.soft
Modeling Complex Liquid Crystals Mixtures: From Polymer Dispersed Mesophase to Nematic Nanocolloids
液晶是合成的和生物粘弹性各向异性的软物质材料，其将液体流动性与晶体各向异性相结合，并可用于光学器件、传感器/致动器、润滑、超级纤维。通常，介晶与胶体和纳米颗粒、其他介晶、各向同性溶剂、热塑性聚合物、交联单体等混合。本文综述了近几年来在中观和宏观尺度热力学模拟方面取得的进展，重点介绍了（i）各种相图中的旋节线和双节线的新颖性，（ii）相变和相分离下的生长规律，（iii）亚稳性的普遍作用及其在复杂液滴界面中的表现，（iv）由于组分和序的波动而引起的各种旋节线分解，（v）新材料结构如胶体晶体的形成，（vi）液晶纳米复合材料中的颗粒富集相行为，（vii）使用拓扑缺陷来吸收和组织纳米颗粒，以及（viii）多面纳米颗粒连接成串并组织成晶格的能力。重点是突出主导机制和驱动力，并将它们与这些复杂混合物的自由能中的特定术语联系起来。通过理论、建模、计算和可视化，揭示了将中间相纳入共混物、溶液、分散体和混合物的新颖性。
2013-10-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Repulsion-attraction switching of nematic colloids formed by liquid crystal dispersions of polygonal prisms
胶体粒子的自组装由于弹性相互作用在液晶液晶中的承诺可调复合材料，并可以通过利用表面功能化，几何形状和拓扑结构来引导，虽然这些控制自组装的手段仍然有限。在这里，我们实现了低对称性的非手性和手性弹性胶体的双液晶使用胶体多边形凹凸棱镜。我们发现，控制钉扎的向错在棱镜的边缘改变了对称性的导演扭曲的棱镜和他们的方向相对于远场导演。棱镜边缘的向错的受控局部化显著地影响分散在液晶中的棱镜的扩散性质的各向异性，并且允许修改它们的自组装。我们发现，多边形棱镜之间的弹性相互作用可以切换之间的排斥和吸引只是通过控制重新钉扎的向错在不同的边缘，使用激光镊子。我们的研究结果表明，分散在液晶液晶中的胶体颗粒之间的弹性相互作用是敏感的拓扑等价的，但几何丰富的控制配置的颗粒诱导的缺陷。
2017-12-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Anomalous selective reflection in cholesteryl oleyl carbonate - nematic 5CB mixtures and effects of their doping by single-walled carbon nanotubes
采用选择反射法、差示扫描量热法和光学显微镜研究了胆甾醇油烯基碳酸酯（COC）和4-戊基-4 '-氰基联苯（5CB）的液晶混合物，以及单壁碳纳米管（NTs）在这些混合物中的分散体.混合物X中COC的相对质量在0.4和1.0之间变化，测量的温度范围在284 K和314 K之间，NTs的浓度固定在0.1%。注意到两个重要的异常：（1）在0.8<X<1的浓度范围内，当COC被非smectogenic 5CB稀释时，顺式到近晶-A的转变温度增加，以及（2）与向列-顺式混合物中通常观察到的行为相反，倒数螺距对5CB浓度的依赖性基本上是线性的。提出了混合物中分子排列的模型，解释了COC分子之间5CB二聚体和单体整合的可能性，并可能解释了实验数据。掺杂NTs后，螺旋混合物的螺距几乎保持不变，并且仅注意到选择性反射峰的轻微加宽。所获得的结果允许考虑COC+5CB混合物作为有前途的基质的复合材料的基础上的液晶和碳纳米管。
2013-03-03 cond-mat.soft
Nematic ordering via vertical stratification in drying clay nanotube suspensions
本研究提出一种物理方案，通过加热座滴引发自诱导Marangoni流抑制咖啡环效应，利用蒸发垂直分层使长径比≥6.5的棒状埃洛石纳米管偏析至顶层，从而在多分散悬浮液中实现大面积向列取向有序结构。
2025-05-06 cond-mat.soft
Effect of Functionalized CNT on Nematic anchoring
向列相是大多数棒状各向异性液晶分子所表现出的最基本的中间相。纳米粒子是取向有序的流体，其平均取向方向可以通过施加电场和磁场来操纵。碳纳米管（CNT）是一种形状各向异性的高分子材料，由于其独特的电学和力学性质，在工业上有着广泛的应用。向列相的自组织性质可用于排列分散在其中的CNT。我们将功能化的碳纳米管分散在液晶液晶中，并进行了大量的实验研究。我们将介绍一些CNT-LC色散的电光开关和介电测量结果。我们已经观察到，在液晶（LC）中添加官能化的CNT已经导致介电各向异性（De）测量的增强证明了介电有序性的改善。这些结果表明，在配向层的锚定能量已受到影响的存在下，FCNT的LC主机。锚定增强可以归因于FCNT、LC和取向层之间的p-p电子堆叠。
2015-07-18 cond-mat.soft
Tetravalent Colloids by Nematic Wetting
在一篇优雅的论文中，D. Nelson提出了一种基于在球形颗粒表面上产生的四面体构型来产生四价胶体的方法。由于存在四个1/2向错，它从放置在球体上的二维液晶中出现，即，取向顺序中的拓扑缺陷。在本文中，我们表明，这样的四面体配置也发生在润湿层周围形成的球体分散在液晶以上的向列-各向同性相变。因此，向列型润湿提供了一种实现四价胶体的替代途径。
2004-07-22 cond-mat.soft
Elastic interactions between colloidal microspheres and elongated convex and concave nanoprisms in nematic liquid crystals
我们研究了不同形状和尺寸的胶体颗粒分散在一种非线性流体中时的相互排列和相互作用。凸五边形和凹星形纳米棱柱和微球诱导偶极或四极指向矢结构。随之而来的弹性对之间的相互作用的微球和纳米棱镜是高度依赖于纳米粒子的形状是全方位的吸引力的凸棱镜，但强烈的各向异性的凹棱镜。由于球形颗粒引起的弹性形变导致复杂形状的纳米颗粒在远大于微球尺寸的距离处的明确的排列。我们的特征的弹性对相互作用力，扭矩和结合能的距离和角度的依赖性。所研究的弹性介导的自组装金属和介电纳米粒子具有不同的形状和大小开辟了新的可能性，自组装为基础的制造结构介观复合材料与预先设计的性能。
2016-12-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Reconfigurable swarms of colloidal particles electrophoretically drivenin nematic liquid crystals
我们目前的实验中，不等轴的胶体微粒分散在一个垂直的锚定条件下的液晶液晶盒动态组装的液晶使能电泳（LCEEP），使用一个AC电场垂直的限制板。具有负介电各向异性的介电常数主体导致平行于单元板的驱动力。我们利用所得到的滑动锚定条件和退化的粒子运动的方向设计可重构的轨迹使用光敏锚定层（偶氮硅烷自组装单层），作为粒子轨迹遵循本地导演取向。
2016-05-20 cond-mat.soft
Anti-counterfeiting tags with camouflaged QR codes on nanocavities, using polymer-dispersed-liquid-crystals
本文提出了一种将激光打印二维码与MIMI纳米腔及聚合物分散液晶相结合的双层级防伪标签，利用液晶热致相变实现二维码的伪装与可读切换，并通过压力测试验证了其长期稳定性和实际集成可行性。
2025-01-02 cond-mat.soft cs.CR cs.ET
Dispersions of ellipsoidal particles in a nematic liquid crystal
分散在部分有序介质（例如液晶（LC）相）中的胶体颗粒干扰其排列并受到弹性力。这些力是长程的、各向异性的，并且可以通过温度或外部场进行调节，这使得它们成为控制胶体组装的宝贵资产。后者对颗粒几何形状非常敏感，因为它改变了胶体之间的相互作用。在这里，我们提出了一个详细的数值分析的能量细长的物体，即长椭球体，沉浸在一个cuberhost。的结果，补充定性实验，揭示了新的LC配置具有独特的拓扑性质周围的椭球体，取决于他们的纵横比和边界条件上施加的非线性序参量。后者也决定了椭球体在磁场中的优先取向，因为弹性扭矩，以及颗粒聚集体的形态。
2013-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hydrogen-bonded Silica Gels Dispersed in a Smectic Liquid Crystal: A Random Field XY System
用高分辨X射线散射方法研究了氢键键合二氧化硅（气溶胶）颗粒分散体对辛基氰基联苯（8 CB）中邻位-A跃迁的影响。粒子在8 CB中形成弱凝胶，产生淬火无序，其用短程近晶相关的生长代替转变。的相关性包括热临界波动，占主导地位，在高温和第二个贡献，定量匹配的静态波动的随机场系统，并成为重要的在低温下。
2001-12-05 cond-mat.soft
Thermal diode made by nematic liquid crystal
本文研究了如何利用限制在毛细管内的液晶来设计热二极管。在垂面锚定的情况下，出现称为逃逸径向向错的缺陷结构。这种结构的不对称性导致室温下热整流率高达3.5%，与由碳纳米管制成的热二极管相当。讨论了系统对加热功率、毛细管几何形状和分子锚定角的敏感性。
2016-07-13 cond-mat.soft
A lyotropic ferrocolloid (ferronematic) based on a potassium laurate/1-decanole/water ternary solution
将阳离子型铁磁流体与月桂酸钾/正癸醇/水三元溶液混合，合成了一种溶致铁胶体。在此混合物中的一个α相的存在条件，其他中间相，和它们的相图在附近的α酮的定量获得和表征。在氧化带内部，溶致铁胶体变成铁离子，即，一种具有非常强磁性的液晶。我们发现，pH值和组分浓度显着影响稳定悬浮在溶致载体中的磁性颗粒的量。测定了分散磁性颗粒浓度对合成铁氧体磁化强度和磁化率的影响。
2007-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Orientation Dependent Interaction and Self-assembly of Cubic Magnetic Colloids in a Nematic Liquid Crystal
近年来，分散在液晶液晶中的球形微粒得到了广泛的研究。本文报道了具有垂面锚定结构的赤铁矿微立方体在液晶中的弹性形变、胶体相互作用和自组装的实验研究。我们证明了立方胶体的相互作用和自组装是取向依赖的。与传统微球相比，微立方体稳定了各种结构，如弯曲链、分支、扭结和闭环。微立方体在旋转的外部磁场下重新定向，从而在介质中经历弹性扭矩，这使得我们能够通过弹性扭矩和磁性扭矩之间的竞争来测量磁矩。我们的研究结果表明，在液晶中的小面磁性胶体具有开发具有特定形貌的新型功能磁性材料的潜力。
2019-09-27 cond-mat.soft
Quorum sensing of light-activated colloids in nematic liquid crystals
本研究提出一个实验平台，展示分散在向列型液晶中的光激活胶体可通过独特自驱动机制实现运动模式切换与群体感应，进而引发聚集相分离，为利用液晶和胶体特性创造类生命自适应材料提供了新途径。
2025-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
High resolution x-ray study of nematic-smectic-A and Smectic-A-reentrant nematic transitions in liquid crystal+aerosil gels
我们研究了分散的气溶胶纳米颗粒凝胶所产生的猝灭随机无序对6 OCB（己氧基氰基联苯）和8 OCB（辛氧基氰基联苯）的热致液晶混合物的顺磁到近晶-A（N-SmA）和近晶-A到凹进的顺磁（SmA-RN）相变的影响。这些影响使用高分辨率同步加速器X射线衍射技术探测。我们发现，该系统的可重入特性在很大程度上是不变的存在下的气溶胶凝胶网络。通过比较8 OCB-6 OCB +aerosil凝胶体系与丁氧苄醚-辛基苯胺（40.8）+aerosil凝胶体系近晶静态结构振幅的测量结果，我们发现近晶A相的短程近晶有序在重入体系中明显减弱。该结果与纯8 OCB-6 OCB混合物中观察到的行为一致。近晶有序的强度随着6 OCB浓度的增加而逐渐减小。详细的线形分析表明，高温和低温的结晶相（N和RN）彼此相似。
2007-11-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Curvature-guided topology and self-assembly in chiral nematics and liquid-crystal colloids
University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；University of Colorado, Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；National Renewable Energy Laboratory（国家可再生能源实验室）；Hiroshima University（广岛大学）；Universidade de Lisboa（里斯本大学）
综述了液晶胶体和受限向列相中曲率如何产生拓扑缺陷和孤子结构，并基于亏格、欧拉特征、锚定和手性提出统一框架，探讨其在自组装和功能材料中的应用。
2026-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Micro-wires self-assembled and 3D-connected with the help of a nematic liquid crystal
我们讨论了一种方法，用于在彼此前面的基板之间的正确位置处产生自动3D连接。这个想法是基于物质化的向错线作为模板。这些线首先在必须合成微丝的位置处的双折射液晶（5CB）中产生。由于它们的锚定特性，分散到纳米相中的胶体在它们周围产生取向扭曲。这些扭曲，可以被认为是由于拓扑电荷，导致一个反作用力，能够吸引胶体向向错。最终，粒子被捕获在它们上面，形成微米或纳米项链。在引入到纳米相中之前，胶体被直接在颗粒表面合成的粘附性和导电性聚吡咯膜覆盖（非均相聚合）。以这种方式，颗粒变得导电，使得我们可以最终进行溶解在5CB中的吡咯单体的电聚合，并且明确地粘附整个项链。通过AFM分析由此合成的电连接，并通过流体动力学试验检查其强度。这种布线方法可以让摩尔定律克服将电子电路缩小到纳米级时出现的限制。
2013-12-19 cond-mat.soft
Low-Power Temperature Control by Chiral Ferroelectric Nematic Liquid Crystal Windows
本研究利用手性铁电向列液晶实现低功耗智能窗户，仅需每平方米50毫瓦即可调节室内温度10摄氏度，功耗比传统液晶窗户低50-100倍，温度调节幅度大50%。
2025-10-15 cond-mat.soft physics.app-ph
High second harmonic generation in ferroelectric nematic liquid crystals by doping with optimally oriented chromophores
本研究将经典生色团Dispersed-Orange 3按5%重量比掺杂到原型铁电向列液晶RM734中，制备出铁电介晶相温度范围宽、取向性好的混合流体，其吸收区和透明区二阶极化率最高分别达25 pmV⁻¹和8.5 pmV⁻¹，为高性能非线性光学介晶材料研发提供了新策略。
2025-02-24 cond-mat.soft physics.optics
A novel method for measuring electric field induced dipole moments of metal-dielectric Janus particles in nematic liquid crystals
Janus粒子是一类特殊的纳米或微米粒子，具有至少两个表面，具有不同的物理或化学性质。研究最多的Janus粒子是金属-电介质粒子，其中电介质粒子的半表面被一层非常薄的金属覆盖。在外加电场作用下，微粒产生了偶极矩，从而在浓悬浮液中呈现出自组装的动态结构。在这里，我们研究了金属介电Janus粒子在液晶下的交流电场，并展示了一种新的方法来测量有效的诱导偶极矩的颗粒，通过弹性和静电（库仑）之间的竞争力的两个粒子。基于一个简单的模型计算的粒子的极化率与在实验中测量的有效极化率吻合得很好。我们的研究结果具有重要意义的功能材料的基础上分散在各向异性介质中的金属介电Janus颗粒。
2020-08-11 cond-mat.soft
Nematic liquid crystal boojums with handles on colloidal handlebodies
在有序介质表面形成的拓扑缺陷，被称为boojums，在超流体、液晶（LC）、朗缪尔单层和玻色-爱因斯坦凝聚体中普遍存在。它们确定超流体中的超电流，影响聚合物分散液晶中的电光开关，并介导向列型各向同性流体界面的化学反应，但表面拓扑结构在这些缺陷的外观，稳定性和核心结构中的作用仍然知之甚少。在这里，我们展示了强大的生成boojums通过控制表面拓扑结构的胶体颗粒施加切向边界条件的LC分子的排列。为了做到这一点，我们设计了具有不同亏格g的椭球形聚合物颗粒。当被引入到一个双极性液晶中时，这些粒子扭曲了双极性液晶分子的排列场，同时遵守拓扑约束，并诱导至少2g - 2的boojums，允许拓扑电荷守恒。我们的三维纹理的boojums使用偏振非线性光学成像的分子排列和解释我们的研究结果，通过调用对称性的考虑和数值模拟的实验匹配的导演领域，序参量的变化，和非平凡的缺陷形的核心结构。最后，我们讨论了胶体表面和boojums的拓扑结构之间的相互作用可能会导致控制自组装的胶体粒子在pneumatic和paranematic主机，这反过来，可以使可重构的拓扑复合材料。
2016-12-27 cond-mat.soft
Micro-Bullet Assembly: Interactions of Oriented Dipoles in Confined Nematic Liquid Crystal
微子弹粒子是一个钝端和一个球形端的圆柱体，为研究复杂流体中各向异性和曲率对胶体组装的影响提供了一个新的平台。在这里，我们分散在4-氰基-4'-戊基联苯（5CB）双折射液晶（NLC）细胞的微子弹，并形成取向的弹性偶极子与位于弯曲端附近的一个点缺陷。这一特点使我们能够研究作为偶极排列的函数的粒子相互作用。通过对粒子表面锚定和限制边界的控制，我们研究了不同条件下微子弹的相互作用和组装。当具有垂面锚定的微子弹分散在平面细胞中时，平行偶极子形成平行于指向矢的线性链，类似于在平面细胞中观察到的球形颗粒，而反平行偶极子侧对侧定向。然而，在垂面细胞中，粒子旋转以使其长轴平行于指向矢。当这样对齐时，平行偶极子排斥并形成具有六边形对称性的2D有序组件，由于反平行邻居之间的吸引力，这些组件随着时间的推移而成熟。此外，我们表明，细胞内的锚定条件可以通过施加电场来改变，使我们能够翻转微子弹平行于导演，由弹性扭矩驱动的效果。最后，我们详细的机制，控制形成的一维链和六角形晶格相对于弹性的NLC。
2013-01-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Rotational and translational diffusion of anisotropic gold nanoparticles in liquid crystals controlled by varying surface anchoring
我们研究了分散在液晶流体中的各向异性金纳米粒子的平移和旋转扩散。实验数据揭示了平移扩散的各向异性强相对于均匀的远场导演，这是依赖于胶体的形状和表面功能化，以及对它们的基态排列。例如，平行于远场指向矢排列的细长NP沿着指向矢更快速地扩散，而垂直于指向矢取向的NP的扩散在垂直于它的方向上更快，同时它们也经历弹性约束的旋转扩散。要了解这些丰富的扩散特性的各向异性纳米胶体在单轴各向异性的流体介质中的物理起源，我们比较它们的各向同性流体中的扩散的长椭圆形和扁椭圆形的颗粒，以及扩散的形状各向同性的颗粒在流体中。我们还表明，与光敏偶氮苯基团的纳米粒子的表面功能化允许在原位控制其扩散性，通过反-顺异构化，改变表面锚定。
2016-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Field-driven dynamics of nematic microcapillaries
聚合物分散液晶（PDLC）复合材料由于其独特的电光特性而成为研究的热点，并在可切换（透明/半透明）窗户等领域得到广泛应用。这些复合材料使用期望的“自下而上”技术制造，例如液晶/聚合物混合物的相分离，这使得能够以非常大的规模生产PDLC膜。PDLC内的LC域通常是球形的，与LCD面板的矩形相反，因此在存在外场的情况下表现出基本上不同的行为。球形和矩形的取向畴之间的根本区别是，前者的结果在LC顺序的纳米级取向缺陷的存在下，而后者没有。由于这种增加的复杂性，PDLC电光特性的开发和优化的进展进展相对缓慢。在这项工作中，连续模拟进行，以捕捉复杂的形成和电场驱动的开关动态近似PDLC域。使用一个简化的椭圆柱（微毛细管）的几何形状作为近似的球形PDLC域，几何形状（纵横比），表面锚定，和外部场强的影响进行了研究，通过使用的朗道-德Gennes模型的PDLC相。
2015-11-16 cond-mat.soft
Cellular solid behaviour of liquid crystal colloids. 2. Mechanical properties
本文介绍了热致性多孔胶体聚集成胞状结构的流变学研究结果。分散在液晶基质中的小的空间稳定的PMMA颗粒密集地堆积在单元界面上，但是当系统被加热到高于Tni时与基质可逆地混合。我们得到了一个非常高的弹性模量，G '~ 10^5 Pa，它是颗粒浓度的近似线性函数。需要特征屈服应力来破坏蜂窝结构的连续性并液化响应。在“向列性差”的MBBA中的胶体聚集体具有与“向列性好”的5CB中相同的细胞形态，但弹性强度至少低一个数量级。这些发现支持的理论论据的基础上的高表面张力接口的泡沫状细胞系统，考虑到局部熔化的液体和耗尽锁定的界面上的包装颗粒。
2000-05-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Nonlinear electrophoresis of dielectric and metal spheres in a nematic liquid crystal
电泳是带电的分散粒子在均匀电场中相对于流体的运动。这种效应被广泛用于分离大分子，组装胶体结构，在纳米和微流体设备和显示器中传输颗粒。通常，流体是各向同性的（例如，水），并且电泳速度与电场成线性比例。在线性电泳中，只有直流（DC）场可以驱动颗粒。交流（AC）场是更理想的，因为它允许人们克服诸如电解和缺乏稳定流动的问题。在这里，我们表明，当电泳是在一个可再生流体中进行，效果变得强烈的非线性与速度分量，这是在所施加的电压的二次，并具有一个方向，一般不同于线速度的方向。这种新的现象是由于颗粒周围的LC取向的扭曲打破了前后（或左右）对称性造成的。这种效应允许人们运输带电和中性粒子，即使粒子本身是完全对称的（球形），从而使显示技术，胶体组装，分离，微流体和微电机应用的新方法成为可能。
2011-01-20 cond-mat.soft
Effect of Electric Fields on the Director Field and Shape of Nematic Tactoids
Tactoids是悬浮在共存的各向同性相中的单轴非晶相的纺锤形液滴。它们存在于各种各样的细长胶体颗粒的分散体中，包括肌动蛋白、fd病毒、碳纳米管、过氧化钒和几丁质纳米晶体。最近的实验表明，在水中的甲壳素纳米晶体tactoids的电场可以非常强烈地拉长tactoids，即使共存的各向同性和双相的介电性质只有微妙的不同。我们开发了一个模型的部分双极tactoids，其中的导演场的双极性的程度是自由调整，以优化系统的弹性，表面和库仑能量的总和。通过标度分析和数值计算相结合的方法，我们研究了类触体的伸长和指向矢场的行为与其尺寸、电场强度、表面张力、锚定强度、弹性常数和各向异性的关系。我们发现，由于外部电场，tactoids不能显着伸长，除非导演场是双极或准双极，并以某种方式冻结在无场配置。假设是这种情况下，我们发现合理的协议与实验数据。
2021-03-24 cond-mat.soft
Optical patterning of magnetic domains and defects in ferromagnetic liquid crystal colloids
在介观尺度上，将固体纳米结构和取向有序的软物质相结合是设计具有特殊物理行为的复合材料的一种有前途的方法。这种复合材料不仅继承了其组分的性质，而且还可以表现出涌现行为，例如当分散在液晶液晶中时形成介观磁化域的胶体金属纳米颗粒的铁磁有序化。在这里，我们展示了在这样的铁磁液晶胶体，这允许改变它们的响应磁场的域结构和拓扑缺陷的光学图案。我们的研究结果揭示了这种软物质系统中的缺陷的性质，与非极性向列相和铁磁体相比是不同的。
2017-01-17 cond-mat.soft
High-resolution x-ray study of the nematic - smectic-A and smectic-A - smectic-C transitions in 8barS5-aerosil gels
利用高分辨X射线衍射技术研究了分散的纳米气溶胶对热致液晶材料4-正戊基苯硫醇-4 '-正辛氧基苯甲酸酯8 barS 5的两个相变的影响。气溶胶通过氢键结合在一起形成凝胶，对液晶施加弱的淬火无序。近晶-A波动的特点是由一个两个组成部分的线形代表热和随机场的贡献。需要对这种线形进行详细说明，以描述近晶C相的波动;特别是必须明确考虑倾斜对热波动的波矢依赖性的影响。近晶-C倾斜序参量的大小和温度依赖性被观察到不受无序的影响。这可能是一个结果的大裸近晶相关长度的调制方向为这个过渡。这些结果表明，对具有淬火无序的辛基氰基联苯（8 CB）和辛氧基氰基联苯（8 OCB）液晶的近晶-A转变的理解可以扩展到完全不同的材料和转变。
2003-05-16 cond-mat.soft
Nematic and smectic liquid crystals modeling with stiff and free-joint Lennard-Jones chain molecules
由液晶基元组成的液晶在许多科学和工程问题中起着重要的作用。具有多个介晶基元的体系如何进入液晶态是一个有趣而重要的问题。以刚性和自由连接的Lennard-Jones链分子作为液晶基元，研究了液晶基元进入不同液晶相的条件。指导方针是在一系列系统中通过受控微调程序消除不需要的平移阶数。我们不是监测无序中有序的增长，而是准备一个高取向有序的配置，并找出它松弛到哪里。这样的程序开始于一个参考系，由均匀的软球的短链，在液体-蒸汽共存的情况下，在该热力学不稳定性触发一个快速的自发生长过程。通过施加辅助场的短脉冲来排列分散取向的团簇，然后减小体积，最后将均匀分子变成异质链，我们能够获得一系列系统，包括处于稳定有序状态的双晶和近晶LC。该模型可以扩展到研究纳米颗粒或外场对液晶结构的影响。
2019-12-29 cond-mat.soft
Low temperature phase transformations in 4-cyano-4'-pentylbiphenyl (5CB) filled by multiwalled carbon nanotubes
采用差示扫描量热法（DSC）、低温光致发光和电导率测量等方法研究了多壁碳纳米管（NTs）对5CB低温相变的影响。NT的浓度在0- 1%wt内变化。通过DSC和在加热模式下的光致发光测量获得的纯5CB的实验数据证明在T->229 K和T->262 K存在两个结晶过程，其对应于C1 a-> C1 b和C1 b->C2相变。温度T从10 K升高到229 K引起了光致发光光谱带的红移，这可以用5 CB分子构象的平坦化来解释。此外，光致发光数据允许得出结论，在T=229 K下的结晶导致构象转变为非平面5CB结构特征的理想晶体。非平面构象在α相占主导地位，即，在T>297 K. NTs-5CB复合材料的电导率数据显示，在229 K-296.8 K的温度范围内，较早确定的稳定结晶相C2内的补充异常。它可以反映界面层中5CB的相变对载流子在碳纳米管之间输运的影响。
2013-03-03 cond-mat.soft
Liquid-crystal enabled electrophoresis: Scenarios for driving and reconfigurable assembling of colloids
我们展示了几个例子的驱动和转向的胶体分散在液晶。驱动机制是基于非线性电泳的原理，该原理由夹杂物在主体弹性基质中产生的缺陷的结构中的不对称性介导。转向机制起源于光活化的锚定条件下的液晶的一个封闭板。作为实验实现，我们首先回顾了一个方案的水微滴被phoretically运输货物释放和化学反应。转向说明胶体粒子的可重构组装，无论是在紫苑或briding-mills的形式，指挥由预先设计的照明模式。
2019-08-16 cond-mat.soft
Mesostructured composite materials with electrically tunable upconversion properties
将固体纳米粒子独特的光学和电子学性质与软物质的长程有序性和对外界弱刺激的响应相结合，是设计具有新颖物理行为的介观结构材料的一个很有前途的途径。在这里，我们设计，实际实现，并表征定向有序的棒状上转换纳米粒子的非液晶分散体。通过表面功能化定义的颗粒表面上的边界条件促进分散的棒状纳米颗粒的自发单向自对准，其机械地耦合到热致液晶基质的分子有序方向。当主体在约1V的低电压下电切换时，纳米棒旋转，产生复合材料的可调谐上转换和偏振发光特性。我们表征光谱和偏振依赖性，解释它们通过调用模型的电开关和上转换依赖于纳米棒的晶体基质，并讨论潜在的实际用途。
2017-01-17 cond-mat.soft
Cellular solid behaviour of liquid crystal colloids. 1. Phase separation and morphology
本文研究了在透明点Tni以下悬浮于热致液晶液晶中的相有序胶体及其聚集态结构。小的（150 nm）PMMA颗粒分散在经典的液晶基质中，5CB或MBBA。在共聚焦显微镜的帮助下，我们发现小的胶体颗粒密集地聚集在大量清洁液体周围的薄界面上，从而形成开放的细胞结构，其特征尺寸为10-100微米，与胶体浓度成反比。基于朗道平均场处理，建立了一个简单的理论模型来描述连续相分离和胞状结构的形成机制。
2000-05-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Second-virial theory for shape-persistent living polymers templated by discs
本文用基于粒子的第二维里理论研究刚性胶体圆盘对形状持久活性聚合物自组装与相行为的模板调控，揭示从聚合物向列相到盘状向列相及四流体共存的转变条件。
2021-11-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Interaction and flocculation of spherical colloids wetted by a surface-induced corona of paranematic order
粒子分散在液晶以上的向列-各向同性相变润湿的表面诱导电晕的paranematic秩序。这样的日冕会引起明显的两粒子相互作用。在这篇文章中，我们报告的细节，这些相互作用的分析和数值研究最近发表的[物理。86，3915（2001）]。我们特别演示了如何为大粒子分离的汤川潜在的渐近形式出现。我们表明，汤川势是一个令人惊讶的好描述的两粒子相互作用的顺序的相干长度的距离。基于这一事实，我们扩展了早期的研究，在静电稳定的胶体分散体中的温度诱导的絮凝转变[物理评论E 61，2831（2000）]。我们采用汤川势建立了更大范围的静电参数（即表面电荷密度和德拜屏蔽长度）的絮凝图。作为一个新的功能，动力学稳定的分散体接近向列型各向同性相变被发现。
2003-01-15 cond-mat.soft
Canonical Simulation Methodology to Extract Phase Boundaries of Liquid Crystalline Polymer Mixtures
我们报告了一种新的多尺度模拟方法来定量预测的热力学行为的聚合物混合物，表现出阶段与破碎的取向对称性。我们的系统由低聚物和棒状介晶的二元混合物组成。使用粗粒度的分子动力学（CGMD）模拟，我们推断的拓扑结构的温度依赖性的自由能景观的概率分布的组件。该混合物表现出作为两个温度标度的函数的双晶相和近晶相，向列相-各向同性温度$T_{NI}$和$T_c$，该转变控制聚合物分层。使用聚合物分散液晶（PDLCs）的平均场自由能，与适当选择的参数值，我们构建了一个平均场相图，半定量地匹配从CGMD模拟得到的。我们的研究结果适用于合成和生物大分子的混合物，进行相分离和定向，从而产生液晶相。
2021-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.comp-ph
Fine topological structure of coherent complex light created by carbon nanocomposites in LC
研究了多壁碳纳米管（MWCNTs）掺杂的Pb 5CB的精细复杂光结构、光学奇异性和导电性。在足够小的浓度下，多壁碳纳米管自发地聚集成具有随机分形边界的微尺度团簇系统。它们被条纹状的微尺度包层包围，这在传播的激光束中产生光学奇点。在Freedericksz上方施加横向电场引发5CB的垂面排列，并且纳米管簇之间的条纹状反转壁减小了复合材料的自由能。建立了它们的形貌和性质的理论。同时，条纹包层消失了，这可以被视为非线性光子学中的结构取向非线性的新机制。首先测量偏振奇异点（圆形C点）。团簇的渗流增强了体系的电导率，甚至在没有外加电场的情况下也能产生反型壁。碳纳米管复合材料在液晶中形成了纳米掺杂剂与微观/宏观体系之间的桥梁，具有良好的应用前景。液晶纳米复合材料的奇异光学检测和表征的详细协议是在现代纳米科学和技术的应用有前途的工具。
2013-03-03 cond-mat.soft
Dynamic Control of Third-order Nonlinear Optical Properties of Gold Nanoparticle/Liquid Crystal Composites under External Electric Fields
本研究针对金纳米粒子/向列相液晶复合材料，通过外电场调控液晶重构以改变金纳米粒子排列与二聚体形成，实现三阶非线性光学吸收性质的动态控制，为可调谐光子器件提供了可能。
2025-02-14 cond-mat.soft physics.optics
Lipid-Mediated Control of Thermally Induced Shape Transformations in Liquid Crystal Droplets
Debye Institute for Nanomaterials Science, Utrecht University（乌得勒支大学德拜纳米材料科学研究所）
研究脂质和液晶中分子组织到介观形状转变，通过偏振光学显微镜研究单油酸甘油酯掺杂8CB液滴温度依赖结构演变，发现内部单油酸甘油酯浓度和外部脂质环境共同调控相变等，揭示相关转变及形态动力学机制，确立脂质相关参数的关键作用。
2026-07-29 cond-mat.soft
Spontaneous Liquid Crystal and Ferromagnetic Ordering of Colloidal Magnetic Nanoplates
铁磁流体是铁磁纳米颗粒在水或有机溶剂中的胶体悬浮液。分散的颗粒是随机取向的，但如果施加磁场，它们的磁矩会对齐，从而产生各种奇异的和有用的磁机械效应。长期以来的兴趣和挑战是使这种悬浮液宏观上是铁磁性的，即在没有场的情况下具有均匀的磁对准。在这里，我们报告了一个流体悬浮液的磁性纳米片，自发地排列成一个平衡的液晶液晶相，也是宏观铁磁性。它的零场磁化产生独特的磁自相互作用效应，包括排列在闭合通量环中的流体块域的液晶纹理，并使该相位高度敏感，即使在地球的磁场中也会急剧改变形状。
2016-02-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Pretransitional behavior in a water-DDAB-5CB microemulsion close to the demixing transition. Evidence for intermicellar attraction mediated by paranematic fluctuations
我们提出了一种油包水型微乳液的研究，其中表面活性剂包覆的水纳米滴分散在各向同性相的热致液晶5CB。当温度降低到低于纯5CB的各向同性至均质相变时，系统显示分层转变，导致液滴富集的各向同性相与液滴贫均质相共存。预计过渡，在高T侧，通过增加5CB分子取向和纳米液滴浓度的pretransitional波动。所观察到的相行为支持的概念，纳米尺寸的液滴，而足够大的统计行为，通过光散射探测，也足够小，作为杂质，干扰局部取向有序的液晶，从而经历pretransitional吸引力的相互作用介导的paranematic波动。预转变的行为，连同拓扑结构的相图，可以理解的基础上，一个稀释的Lebwohl-Lasher模型描述的纳米液滴简单的液晶中的孔。
2005-04-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Directional Swimming of B. Subtilis Bacteria Near a Switchable Polar Surface
本研究探究枯草芽孢杆菌在铁电向列液晶表面附近的游泳行为，发现细菌沿与自发极化反平行的方向运动，速度不受极性层影响，且不被固定，为体内引导细菌运动提供新途径。
2024-12-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.bio-ph
Bend Instabilities and Topological Turbulence in Shear-Aligned Living Liquid Crystal
研究剪切对齐活体液晶中的弯曲不稳定性与拓扑湍流，揭示主动力与被动基底对活性物质动力学的影响。
2025-11-29 cond-mat.soft physics.bio-ph
Charge-Driven Liquid-Crystalline Behavior of Ligand-Functionalized Nanorods in Apolar Solvent
本研究报道配体稳定的LaPO4纳米棒在非极性溶剂中于极低体积分数（约0.25%）下发生向列相自组装，且转变浓度随配体增加而升高，挑战了传统胶体液晶理论。
2023-10-12 cond-mat.soft
Sorting and separation of microparticles by surface properties using liquid crystal-enabled electro-osmosis
微粒的分选和分离是一个具有挑战性的跨学科性质的问题。现有的技术可以区分微粒的体积性质，如大小，密度，电极化，等下一个层次的挑战是分离颗粒，显示相同的体积性质和不同的只是在微妙的表面特征，如功能化配体。在这项工作中，我们提出了一种技术来分类和分离颗粒和流体液滴的表面性质不同。作为一种色散介质，我们使用的是一种非均匀的液晶（LC）而不是各向同性的流体，这使得我们能够通过分散颗粒周围的LC阶数的不同扰动来放大表面性质的差异。将颗粒置于LC单元中，该LC单元具有经受交流电场的空间扭曲的分子取向。分子取向的梯度具有两种功能。首先，这些预先施加的梯度和颗粒周围的扭曲之间的弹性相互作用将空间中具有不同表面性质的颗粒分离。其次，这些预先施加的图案产生由电场提供动力的电渗流，其将分选的颗粒输送到不同的位置，从而将它们分离。所展示的独特分选和分离能力为芯片实验室、细胞分选和生物传感应用提供了机会。
2018-08-31 cond-mat.soft
