Breaking the Rules for Topological Defects: Smectic Order on Conical Substrates
弯曲基板上的有序相经历了复杂的相互作用的有序性和内在的曲率，通常产生挫折和奇点。这在晶体中是一个特别重要的问题，因为越来越小的尺度材料生长在真实表面上;最终，表面缺陷与晶格常数在同一尺度上。在这里，我们获得洞察到这个一般性的问题，通过研究二维近晶秩序基板上具有高度本地化的内在曲率，从锥和它们的相交与平面。在这样做的时候，我们充分利用了易于处理的“纸和磁带”结构，使我们能够详细地理解诱导尖点和奇点。
2012-07-18 cond-mat.soft math-ph math.MP
Structural Landscapes in Geometrically Frustrated Smectics
提出了一个唯象自由能模型来描述近晶相液晶的行为，近晶相液晶是一种在分子尺度上表现出取向有序和分层的中间相。这些性质使得泛函易于数值模拟。该模型被应用到一些涉及几何挫折的情况下，导致紧急结构，如焦锥域和油性条纹，并使详细阐明这些问题中出现的非常丰富的能源景观。
2021-04-02 cond-mat.soft
Role of Gaussian curvature on local equilibrium and dynamics of smectic-isotropic interfaces
该研究构建近晶-各向同性系统相场模型，推广Gibbs-Thomson方程纳入高斯曲率相关项，通过数值模拟验证了焦锥处棱锥结构的形成机制，明确了平均曲率模型的局限性。
2021-03-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft nlin.PS
Freely Suspended Nematic and Smectic Films and Free-Standing Smectic Filaments in the Ferroelectric Nematic Realm
本研究发现铁电向列相及新型极性层状相可形成稳定自由悬浮薄膜与独立细丝，其独特织构由极化场静电自相互作用稳定，为受限流体结构研究提供新体系。
2024-11-27 cond-mat.soft
Shape-dynamic growth, structure, and elasticity of homogeneously oriented spherulites in an isotropic/smectic-A mesophase transition
采用Landau-de Gennes模型，结合四极张量序参量和复近晶-A序参量，模拟了初始均质近晶-A球晶在各向同性基质中的二维生长.这些模拟是在两种材料条件下进行的形状动态（纳米尺度）生长制度：各向同性弹性和等展曲弯曲弹性。这两种情况之间的生长动力学，球晶形态，界面/体能量景观的比较表明，相等的展曲弯曲弹性是需要重现过去的实验和理论观察。此外，一个以前未知的波动不稳定性，在球晶生长过程中发现，结合优选的平面锚定和缺陷脱落机制在微米级的长度尺度，可以解释焦锥曲率缺陷的形成机制，并最终近晶-A的“接力棒”结构实验观察。
2009-02-09 cond-mat.soft
Imperfections in focal conic domains: the role of dislocations
通常认为焦锥域（FCD）是完美的几何结构，其中层折叠成关于共轭椭圆和双曲线的杜宾圆。这种理想的图景往往与现实相去甚远。我们详细研究了几种材料中的FCD，这些材料具有从近晶A（SmA）到非晶相的过渡。椭圆和双曲线很少是完美的，并且FCD纹理在接近过渡到相变阶段时也遭受大的转变（在形状或/和性质上），或者在从相变阶段冷却时出现不完美。我们解释这些缺陷是由于FCD与位错的相互作用。我们从理论上分析了FCD和有限Burgers矢量位错之间的相互作用机制的一般原理，即在位错所附着的向错上形成扭结，并且我们提出了与一些实验结果相关的模型。虽然相互作用的原理是非常普遍的，但它们的实现在边界条件的函数中可以有很大的不同。
2005-07-01 cond-mat.soft
Imperfections in Focal Conic Domains: the Role of Dislocations
通常认为焦锥域（FCD）是完美的几何结构，其中层折叠成关于共轭椭圆和双曲线的杜宾圆。这种理想的图景往往与现实相去甚远。我们详细研究了几种材料中的FCD，这些材料具有从近晶A（SmA）到晶间相（N）的转变。椭圆和双曲线很少是完美的，并且FCD纹理在接近过渡到相变阶段时也遭受大的转变（在形状或/和性质上），或者在从相变阶段冷却时出现不完美。我们解释这些缺陷是由于FCD与位错的相互作用。本文从理论上分析了FCD与有限Burgers矢量位错相互作用机制的一般原理，即位错附着在向错上形成\textit{kinks}的机理，并提出了与实验结果相关的模型。虽然相互作用的原理是非常普遍的，但它们的实现在边界条件的函数中可以有很大的不同。
2006-04-05 cond-mat.soft
Curvature-driven, One-step Assembly of Reconfigurable Smectic Liquid Crystal "Compound Eye" Lenses
受限近晶A型液晶（SmA LC）形成称为焦锥域（FCD）的拓扑缺陷，其作为梯度折射率透镜聚焦光。在这里，我们利用表面曲率自组装FCD在一个单一的步骤到一个层次结构（铸造的“花图案”）成型的流体界面，是钉在微柱的顶部。这种结构类似于一些无脊椎动物的复眼，由数百个微透镜组成，能够聚焦并构建三维图像。在这里，我们证明，这些花确实是“复眼”的重要功能，以前没有在文献中证明。偏心FCD的尺寸随着距微柱边缘的径向距离而逐渐变化，从而导致在单个“花”内范围从几微米到几十微米的可变微透镜焦距。我们表明，微透镜可以构建一个复合的3D图像从不同的景深。此外，近晶“复眼”可以通过在LC相变温度下加热和冷却来重新配置;其视场可以通过调节LC界面的曲率来操纵，并且透镜对光偏振敏感。
2015-05-06 cond-mat.soft
A Simple Tensorial Theory of Smectic C Liquid Crystals
本文在实值张量smA模型基础上引入取向张量与密度变化的耦合项，建立可描述smC与smA的连续介质模型，并通过二维、三维数值实验验证其对人字形、缺陷、位错和TFCDs等结构的模拟能力。
2024-08-07 cond-mat.soft
Controlling viscosity to engineer focal conic domains in photonic cellulose nanocrystal films
Utrecht University（乌得勒支大学）
该研究通过盐浓度和超声处理调控纤维素纳米晶悬浮液黏度，揭示黏度驱动流动对自组装的关键作用，并在中等离子强度与适度超声条件下可重复构筑光子活性焦锥畴，为设计可调结构色薄膜提供规则。
2025-11-10 cond-mat.soft
A Bouquet for Apollonius: Focal Conics in Sessile Cholesteric Droplets
本研究在玻璃表面固着的甘油包裹胆甾型液滴中观测到由焦锥畴组合形成的花状缺陷结构，通过多方向观测解析了其三维构象，并探究了液滴尺寸与螺距的影响，丰富了液晶缺陷结构的研究内容。
2023-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Focal Conic Flower Textures at Curved Interfaces
近晶A型液晶中的焦锥畴（FCD）因其精细的内部结构和引导微米和纳米材料以各种图案组装的能力而引起人们的广泛关注。引导FCD组装的关键是控制域的偏心率。在这里，我们展示了一个新的范例，用于创建空间变化的FCD偏心率限制的混合对齐近晶与弯曲的接口。特别是，我们操纵界面行为与胶体粒子，以实验产生两个例子，最近被称为花纹理，其中的焦点双曲线发散径向向外的纹理中心，而不是向内的典型eventail或风扇纹理。我们解释了这种非常规的组装可以产生适当弯曲的接口。最后，我们提出了一个模型，适用于该系统的法律相应的锥，显示如何FCD可以顺利嵌入在一个“背景纹理”的大型FCD和同心球层，在与近晶花的定性特征相一致的方式。这种理解可能会导致显示器以外的破坏性液晶技术，包括图案化，智能表面，微透镜阵列，传感器和纳米制造。
2013-10-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Ferroelectric Smectic C Liquid Crystal Phase with Spontaneous Polarization in the Direction of the Director
本研究通过旋转磁取向样品的二维X射线衍射构建三维倒易空间，证实此前在铁电近晶A相低温区发现的未知相为指向矢方向具自发极化的铁电近晶C相，为液晶相分类增添新类型，推动软物质基础研究。
2024-08-18 cond-mat.soft
Do the short helices exist in the nematic TB phase?
二聚体化合物形成扭曲弯曲的Nb2O3，Ntb，相位显示出不寻常的光学纹理相关的阵列的形成的焦点圆锥缺陷。一些焦点二次曲线显示出具有8 nm周期性的亚微米内部结构，这非常接近于在材料的结晶相中发现的结构，表明表面冻结。
2014-10-23 cond-mat.soft
The weirdest martensite: Smectic liquid crystal microstructure and Weyl-Poincaré invariance
近晶相液晶是材料微结构的显著而美丽的例子，具有几何上完美的椭圆和双曲线的有序图案。在约束边界条件下用焦点二次曲线域填充三维空间的复杂问题的解决方案产生了一组严格的规则，这些规则类似于马氏体晶体中的相容性条件。在这里，我们提出的规则，使相容条件的同心圆域发现在二维近晶界面与平面边界条件。利用数值模拟生成的配置，我们开发了一个聚类算法分解成域的平面边界。不同区域之间的界面符合近晶相容条件。我们还讨论了我们的方法来描述完整的三维近晶域，其中的变体对称群是洛仑兹助推，平移，旋转，和双折射的Weyl-Poincaré群的推广。
2016-02-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Splay-bend elastic inequalities shape tactoids, toroids, umbilics, and conic section walls in paraelectric, twist-bend, and ferroelectric nematics
本文揭示展曲与弯曲弹性常数之比K_11/K_33的变化决定向列相液晶中液滴形状转变、缺陷形变模式及铁电畴壁几何，并指出单常数近似无法描述这些效应。
2024-03-16 cond-mat.soft
A Twist-Bend Chiral Helix of 8nm Pitch in a Nematic Liquid Crystal of Achiral Molecular Dimers
对氰基联苯（CB）二聚体分子CB（CH 2）7 CB的所谓“扭曲-弯曲”纳米（NX）相的纳米级结构的冷冻断裂透射电子显微镜（FFTEM）研究揭示了以d ~ 8.3 nm的体间距周期性排列的流体层的条纹纹理。流动性和严格保持的间距产生长程有序的流体分层焦锥域。在基于同步辐射的散射实验中，在波矢q ~ 2π/8 nm-1或其谐波处没有层状X射线反射，这表明这种周期性结构是在没有可检测到的电子密度的相关调制的情况下实现的，因此具有非线性分子有序性。用原子分子动力学计算机模拟方法对CB（CH_2）_7 CB中d ~ 8 nm的周期有序进行了研究，得到了Meyer首先提出的、Dozov和Memmer在弯曲分子系统中设想的锥形扭曲螺旋基态的平衡态。我们确定θ ~ 33度为锥角，p ~ 8 nm为螺旋的全螺距。是有史以来最短的一次
2013-06-24 cond-mat.soft
Twist-bend heliconical chiral nematic liquid crystal phase of an achiral rigid bent-core mesogen
手性，螺旋形（扭曲弯曲）的螺旋基态的非手性，刚性，双核介晶（UD 68）的报告。类似于在弯曲分子二聚体中观察到的扭转弯曲（NTB）相，UD 68的NTB相形成宏观的近晶状焦锥织构，并表现出纳米级的周期性调制，而没有相关的电子密度调制，即，而没有可检测的层状X射线反射峰。NTB螺距为pTB ~ 14 nm。当一个电场施加垂直于螺旋轴，观察到一个弱的电斜效应，揭示了50微米尺度的左手和右手领域的手性砾岩。
2013-08-16 cond-mat.mtrl-sci 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
Chiral cellulose fibril organization in a plant cell wall as liquid crystal confined in a cylindrical boundary
National Yang Ming Chiao Tung University（国立阳明交通大学）
该研究以植物细胞壁内受限圆柱边界的液晶为对象，通过计算模型模拟五种纤维素原纤维组织，揭示其与细胞功能及细胞壁特性的关联。
2026-09-01 cond-mat.soft physics.optics
