Interplay between finite thickness and chirality effects on the Casimir-Lifshitz torque with nematic cholesteric liquid crystals
本文从理论上研究了向列胆甾相液晶的手性与有限总厚度对 Casimir-Lifshitz 力矩的综合影响，发现厚度增大使力矩角依赖性更趋正弦化，且力矩方向取决于两胆甾相构型为异手性或同手性。
2023-05-22 cond-mat.soft quant-ph
Control of pathways and yields of protein crystallization through the interplay of nonspecific and specific attractions
我们使用计算机模拟来研究晶体形成模型蛋白质配备的相互作用，这是方向特异性和非特异性。通过调节这些相互作用的强度，可以选择不同的晶体形成动力学途径。当非特异性相互作用强时，类液体聚集可以先于结晶;当非特异性相互作用弱时，生长可以通过有序核进行。晶体产量是在某些参数制度的非特异性相互作用增强，即使它促进协会没有当地的结晶秩序。我们的研究结果表明，配备纳米级组件与弱非特异性相互作用（如耗尽吸引力）可以改变他们的动态路径的组装和优化所得到的材料的产量。
2012-04-13 cond-mat.soft q-bio.BM
Microscopic membrane elasticity and interactions among membrane inclusions: Interplay between the shape, dilation, tilt and tilt-difference modes
一个唯象的朗道弹性的形状，扩张，和脂质倾斜的双层膜的开发。形状模式与单分子层倾斜的和耦合，而膨胀模式与单分子层倾斜的差耦合。膜夹杂物之间的相互作用进行了讨论。内含物改变膜厚度和/或由于其凸形或凹形而引起倾斜差，产生膨胀引起的吸引和倾斜差引起的排斥。由此产生的相互作用可以稳定2D晶体相，当膨胀倾斜差耦合较大时，可能存在不同晶格间距。有利于晶体的包裹体是那些具有长凸或短凹疏水核的包裹体。由于夹杂物的圆锥形状，它们会引起局部膜曲率，从而相互排斥。在短的夹杂物分离，与夹杂物的锥角相媲美的倾斜发展：它放松膜曲率，减少排斥。在大的分离处，倾斜消失，不管形状倾斜耦合的值是多少。
1998-10-22 cond-mat.soft
Role of the interplay between spinodal decomposition and crystal growth in the morphological evolution of crystalline bulk heterojunctions
有机太阳能电池的稳定性受到光活性层的形态的强烈影响，其分离的结晶和/或非晶相在生产过程中远离其热力学平衡而动力学淬灭。这些结构在细胞寿命期间的演变仍然知之甚少。在本文中，相场模拟框架，提出了处理液-液分层和多晶生长在同一时间，以研究晶体不混溶二元系统的演变。我们发现，最初，核触发的调幅分解，而生长的晶体淬火相粗化的非晶混合物。相反，分离的液相引导晶体沿着高浓度区域生长。它也表明，随着较高的结晶速率，在最终的形态，单晶更结构化，并形成每个材料的结晶路径具有较小的横向尺寸。
2020-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.app-ph
Interplay between elastic fields due to gravity and a partial dislocation for a hard-sphere crystal coherently grown under gravity: driving force for defect disappearance
我们先前观察到，通过蒙特卡罗模拟，在重力下相干生长的硬球晶体中，内在的桩错通过肖克利部分位错的滑动收缩<001>[Mori等人，Molec. 105，1377（2007）];这是对十年来长期存在的问题的回答，为什么胶体晶体中的堆积无序在重力下减少[Zhu等人，Nature 387，883（1997）]。在这里，我们提出了一个弹性能量计算;除了部分位错的自能[Mori等人，Prog. Theor. 178，33（2009）]，我们计算了由于重力引起的弹性场和由于肖克利部分位错引起的弹性场之间的交叉耦合项。交叉项是线性尺寸R的递增函数，在该线性尺寸R上弹性场扩展，示出了部分位错向晶粒的上边界移动的驱动力。
2010-04-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Interplay between freezing and density anomaly in a confined core-softened system
本文用计算机模拟研究了禁闭对具有各向同性核软化势的系统密度异常的影响，这种势用于定性描述水和其它一些液体的异常行为。我们发现，沿等容线$ρ=0.5$的密度异常区的最高温度不依赖于孔隙宽度。结果表明，窄缝孔宽度的减小导致结晶温度的升高，从而导致局部密度分布主要受颗粒-壁面相互作用的控制，从而导致密度异常的降低。
2019-10-25 cond-mat.soft
Hydrodynamic theory for nematic shells: the interplay among curvature, flow and alignment
本文导出了双折射液晶在弯曲衬底上的流体力学方程。我们调用拉格朗日-瑞利变分原理，以适应埃里克森-莱斯利理论的二维向列相，其中退化锚定的分子在基板上被强制执行。在这个计划中唯一的本构假设涉及自由能量密度，给出了二维弗兰克潜力，和密度的耗散，这是需要满足适当的不变性要求。由此产生的运动方程耦合的速度场，指向矢对准和壳的曲率。为了说明我们的研究结果，我们考虑的效果，一个简单的剪切流的对齐上的一个圆柱形壳体。
2016-07-04 cond-mat.soft
Crystallization of Crystalline/Crystalline Symmetric Polymer Blends Studied by Dynamic Monte Carlo Simulations
采用动态蒙特卡罗模拟方法研究了结晶/结晶（A/B）对称二元聚合物共混物的结晶行为，其中A聚合物的熔融温度高于B聚合物。在从均匀熔体冷却时，A-聚合物的结晶先于B-聚合物的结晶。结晶和宏观相分离之间的相互作用控制的形态发展。随着偏析强度的增加，形成更小和更薄的晶体，结晶度更低。在该过程中，A-聚合物首先结晶，然后在已经结晶的结构域A-聚合物的存在下B-聚合物结晶。因此，B-聚合物的结晶减慢，影响整体晶体形态。随着两种聚合物之间的分离强度的增加，我们观察到均方回转半径的下降趋势，反映了它们之间的排斥相互作用的增加。因此，形成大量具有较低结晶度的较小尺寸晶体。等温结晶表明，过渡途径强烈依赖于偏析强度。我们还观察到一个路径依赖的等温结晶行为：两步（顺序）等温结晶产生优越的结晶结构，在A-和B-聚合物比一步（重合）。
2015-06-17 cond-mat.soft
Active Atoms and Interstitials in Two-dimensional Colloidal Crystals
本文通过实验和数值模拟研究了二维松散堆积胶体晶体中自泳活性粒子在流体界面上的运动。根据活性粒子和晶格之间的相互作用，出现了两种情况：活性粒子要么作为间隙在整个晶体中导航，要么是晶格的一部分并表现为活性原子。活性胶体经历一个运行和翻滚运动，与被动胶体的晶体作为翻滚网站。相反，活性原子表现出间歇性运动，这源于被动晶体的周期性势场与粒子的自推进之间的相互作用。我们的研究结果揭示了致密的活性相的行为，并构成了实现非紧密堆积的结晶相与内部活动的第一步。
2017-10-24 cond-mat.soft
The interplay between thermodynamics and kinetics in the self-assembly of DNA functionalized nanoparticles
我们使用一个粗粒度的DNA功能化粒子模型来理解DNA链长度对其自组装的作用。我们发现，对于一个给定的颗粒尺寸增加链长降低的倾向，形成有序的晶体组件，相反，无序结构开始形成时，链长超过一定的阈值，这是与以前的实验一致。模拟数据的进一步分析表明，随着链长的增加，颗粒间的相互作用减弱，从而将合适的组装条件转移到组装动力学不利的较低温度。这突出了热力学和动力学之间复杂的相互作用，我们建议可以通过改变系统参数（如DNA接枝密度）来调节，从而使具有较长DNA链长的颗粒成功结晶。我们的研究结果突出了计算建模在阐明基本设计原则和指导纳米粒子组装形成复杂纳米结构方面的作用。
2020-01-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Depletion zones and crystallography on pinched spheres
了解有序结构和衬底曲率之间的相互作用是一个有趣的问题，具有多方面的应用，包括带电超分子表面的功能化和现代微流体技术。在这项工作中，我们研究了带电粒子的二维包装结构限制在一个捏球。通过连续挤压球体，我们观察到细长疤痕分裂成褶皱，向错增殖，随后在完全没有颗粒的负弯曲腰部出现耗尽区。本文系统地研究了耗尽区的几何和能量学，揭示了耗尽区的物理根源是有限尺寸效应，这是由于库仑排斥力和收缩球凹几何的相互作用。这些结果进一步加深了我们对曲面晶体学的理解，并对各种应用中带电、可变形界面的设计和操作产生影响。
2018-03-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Flowering of Developable 2D Crystal Shapes in Closed, Fluid Membranes
本文研究闭合流体膜中二维晶体形态的尺寸依赖性，发现大囊泡因渗透减缓和高张力形成花朵状可展晶体，小囊泡形成平面晶体，揭示了膜内力学与加工过程对柔性分子晶体复杂形状可规模化生产的调控作用。
2023-07-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Surface-directed Dynamics in Living Liquid Crystals
本文研究活性液晶在表面平面/垂直边界条件下的图案动力学，通过液晶与活性物质相互作用实现可控图案，并给出两个代表性例子。
2024-01-11 cond-mat.soft physics.comp-ph
Interplay of Structure, Elasticity and Dynamics in Actin-Based Nematic Materials
实现溶致材料的可控性和可调谐性一直是液晶研究的长期目标。在这里，我们表明，一个液晶系统组成的半柔性生物聚合物的稠密悬浮液的弹性可以在一个相对较宽的范围内的弹性模量进行操纵。具体而言，肌动蛋白丝的薄膜在油-水界面处组装。在足够高的浓度下，观察到充满$\pm1/2$拓扑缺陷的双相的形成，这是二维双相系统的特征。随着平均长丝长度增加，缺陷形态从U形转变为V形，表明材料的弯曲对张开模量的相对增加。此外，通过稀疏地添加刚性微管细丝，可以进一步控制液晶弹性。我们展示了如何材料的弯曲常数可以线性地提高作为微管细丝密度的函数，并提出了一个简单的方法来提取的弹性模量的绝对值从纯光学观测。最后，我们证明，它不仅可以预测的静态结构的材料，包括其拓扑缺陷，但也演变成动态逮捕状态的系统。尽管材料的非平衡性质，我们的连续模型，耦合结构和流体动力学，能够捕捉湮灭和运动的缺陷在很长的时间尺度。因此，我们已经通过实验实现了一个溶致液晶系统，可以真正的工程，可调的机械性能，和理论框架，以捕捉其结构，力学和动力学。
2017-09-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Visualization, coarsening and flow dynamics of focal conic domains in simulated Smectic-A liquid crystals
近晶相液晶通过呈现形成几何上完美的共焦椭圆和双曲线的缺陷结构，生动地说明了破坏的平移和取向对称性的微妙相互作用。在这里，我们发展和数值实现一个有效的理论来研究近晶A型液晶中焦锥域的动力学。我们利用我们的模拟提供的近晶相的结构和能量密度的信息，开发了几种新的可视化工具的焦点二次曲线。我们的模拟准确地描述了简单和拉伸剪切，我们比较实验，并提供额外的洞察焦锥域的粗化动力学。
2015-12-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The Many Faces of Heterogeneous Ice Nucleation: Interplay Between Surface Morphology and Hydrophobicity
是什么使一种材料成为一种良好的冰成核剂？尽管非均质冰成核对从云科学到微生物学的各个领域都很重要，但我们对这一普遍存在的过程的理解存在重大差距，仍然阻止我们回答这个问题。在这项工作中，我们已经研究了通用晶体基板的能力，以促进冰成核的疏水性和表面的形态的函数。通过外力分子动力学模拟，改变水-表面相互作用和表面晶格参数，得到了粗粒水在面心立方晶体模型不同表面上的成核速率。事实证明，表面相对于冰的晶格失配（通常被认为是良好冰成核剂的最重要要求）至多是期望的，但不是要求。另一方面，表面形态与其疏水性之间的平衡可以显著改变冰成核速率，并且还可以导致在同一基底上形成多达三个不同的冰面。我们已经查明了三种情况下，异质冰成核可以促进由结晶表面：（i）形成的水覆盖层，作为一个平面内的模板;（ii）出现的接触层屈曲在冰样的方式;和（iii）在紧凑的表面上具有非常高的相互作用强度的成核。我们希望，这种广泛的系统研究将促进未来的实验工作，旨在测试本文提出的物理化学的理解。
2016-11-25 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.comp-ph
Geometry and physics in the deformations of crystalline caps
阐明应力和几何形状的相互作用是多个领域中出现的基本科学问题。在这项工作中，我们调查的几何挫折限制在弹性和塑性制度的球体上的结晶帽。基于揭示的准共形排序，我们发现部分，但均匀屏蔽基板曲率的诱导曲率下的非均匀晶格。这种情况是从根本上不同于传统的筛选机制的基础上的拓扑缺陷。在塑性区，高应力帽的屈服导致断裂，其特征形态在平面系统中没有发现。我们还展示了工程应力和断裂的空缺的战略。这些结果推进了我们对几何阻挫晶体有序的组织和自适应性的理解。
2022-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
