Dislocation loops in overheated free-standing smectic films
本文应用de Gennes的受限近晶液体理论,研究了近晶A自支撑膜过热时的静态和动态现象。静态应用是确定膜弯月面的轮廓和弯月面接触角,将结果与最近采用de Gennes的原始理论的研究结果进行比较。动力学推广的理论是基于一个时间相关的金兹伯格-朗道方法。这是用来比较两种模式的层变薄过渡过热的薄膜,即“均匀变薄”与位错环的成核。用该理论自洽地计算了位错线的张力和速度等性质。
2001-10-11 cond-mat.soft
Bogomol'nyi bound and screw dislocations in a mesoscopic smectic-A
本文证明了无限近晶A型液晶在对偶点处的de Gennes自由能泛函是拓扑的,并且只依赖于螺位错的数目和各向异性。这一结果将Bogomol'nyi界的存在性推广到各向异性系统。一个有限的介观近晶的边界的作用是提供一个机制,为存在的螺旋位错稳定的介观。我们得到了一个封闭的表达式,相应的自由能和施加的扭曲和螺位错的数量之间的关系。
2004-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Shear response of a smectic film stabilized by an external field
讨论了场稳定的二维近晶材料对剪应力的响应。在低于临界温度时,近晶薄膜对垂直于分层的无穷小剪切应力表现出弹性响应。在有限的应力下,自由位错形核并松弛所施加的应力。位错流与应力的耦合导致非牛顿粘性流动。示出了在通道几何形状中的流动轮廓定性地从幂律依赖性改变为增加压头的Poiquilille状轮廓。
2000-12-22 cond-mat.soft
Spontaneous flows in active smectics with dislocations
本文构建二维活性近晶相流体动力学理论,揭示位错运动性可引发从静止到湍流的一阶流动转变,区别于传统剪切不稳定性。
2024-05-28 cond-mat.soft physics.bio-ph
Channel Flow of Smectic Films
讨论了近晶薄膜在空气-水界面处的流体动力学,特别着重于薄膜在垂直于层的流动下的粘性响应。计算了近晶相响应函数的修正值,该修正值是由近晶相序参量与流动的耦合引起的。通过分析通道几何形状中的近晶薄膜流,说明了有效粘度的结果。两个极限情况下的流动,即占主导地位的位错诱导剪切软化运动和占主导地位的渗透模式的质量传递的位错自由运动,进行了研究。考虑了有限深度液体亚相的阻力效应。的结果进行了比较,为hexatic和液体膜。
1999-08-02 cond-mat.soft
Dislocations and Fibrations: The Topological Structure of Knotted Smectic Defects
本研究探究近晶液晶中扭结缺陷的拓扑性质,分析螺位错、刃型位错等缺陷与扭结纤维化的关联,给出点缺陷数量下界,深化了与焦锥畴的类比,为相关拓扑理论提供研究平台。
2024-10-07 cond-mat.soft math-ph math.AT
Local construction of knotted screw dislocations in smectic liquid crystals
该研究从数学上证明可通过纯局域修改在近晶液晶中引入具任意纽结/链环类型与可指定重数的螺位错环,揭示局域修改下位错环的全局与局域拓扑均具丰富性。
2025-09-05 cond-mat.soft math-ph math.MP
Defect kinetics and dynamics of pattern coarsening in a two-dimensional smectic-A system
采用高阶Landau-de Gennes型自由能模型对各向同性/近晶-A相变的粗化过程进行了二维模拟。近晶向错,基本位错,和总位错含量的缺陷湮没法确定。计算的取向相关长度和向错密度的演变被认为是与以前的实验观察表明,向错相互作用占主导地位的粗化过程中的协议。近晶向错运动的机制,有限的吸收和发射的基本位错,被发现是由曲率壁连接相互作用的向错促进。在粗化过程的中间时刻,观察到分裂芯位错的形成和显示有效的向错四极结构的相互作用。这项工作提供了一个框架,为进一步了解的形成和动态的不同的一套曲率缺陷观察到的近晶相液晶和其他层状材料系统。
2008-05-23 cond-mat.soft physics.chem-ph
Curvature directed anchoring and defect structure of colloidal smectic liquid crystals in confinement
本研究通过实验与模拟探究椭圆阱中胶体近晶的边界曲率如何控制锚定转变及向错与位错缺陷结构,揭示几何约束调控液晶缺陷的普适原理。
2023-11-30 cond-mat.soft
The Topology of Dislocations in Smectic Liquid Crystals
近晶相液晶相的序参量与超流体或超导体的序参量相同,即为复标量场。我们发现,这些系统之间的边界条件的本质区别导致一个显着不同的拓扑结构的缺陷。螺旋缺陷和边缘缺陷可以在拓扑上区分。这意味着一个不变的边缘位错环,使近晶缺陷可以拓扑连接不像缺陷有序系统与非阿贝尔基本群。
2017-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft math-ph
Line tension and structure of smectic liquid crystal multilayers at the air-water interface
在空气/水界面上,不同厚度的4,-8-烷基[1,1,-联苯]-4-腈(8 CB)微区共存于同一层Langmuir膜中,形成多层膜。在畴界的刃位错导致线张力,这决定了畴的形状和动力学。通过观察从小变形开始的畴松弛过程,我们发现线张力线性依赖于膜中共存相之间的厚度差。与文献中的理论处理的比较表明,在边界处的刃位错位于膜的中心附近,这意味着8 CB多层膜几乎是对称的空气/水界面。
2007-05-01 cond-mat.soft
Selection of defect structures in twist-grain-boundary-A phase of chiral liquid crystals
本文利用Landau-de Gennes模型研究了手性近晶相液晶中扭曲晶界的结构。通过考虑近晶序的空间变化,我们区分了具有胆甾状畴的熔化晶粒边界A(MGBA)结构和由螺旋位错组成的扭曲晶粒边界A(TGBA)结构。MGBA结构在接近过渡到α相时变得稳定。在接近转变时,胆甾型畴生长在晶界外。此外,TGBA结构的位错间距符合更好地与实验结果比以前的理论。
2009-03-23 cond-mat.soft
Smectic Liquid Crystals in Random Environments
我们在随机环境中研究近晶相液晶,例如,气凝胶低温分析表明,即使任意弱的淬火无序(即,任意低的气凝胶密度)破坏了平移(近晶)有序。对弹性能的谐波近似表明,在这个系统中没有“近晶布拉格玻璃”相:即使在零温度下,它也充满了由淬火无序引起的位错环。这一结果意味着取向(取向)秩序的破坏,以及,向列-近晶-A的急剧转变被破坏的无序,与最近的实验结果一致。我们还表明,在上述处理中忽略的非谐弹性项是重要的(即,在重整化群意义上是"相关的“);它们是否改变了上述关于近晶布拉格玻璃、取向无序和存在急剧转变的结论,仍然是一个悬而未决的问题。然而,它们并没有改变我们的结论,即平移(近晶)秩序总是被破坏。相比之下,我们预计弱退火无序应该有近晶秩序没有定性的影响。
1999-06-04 cond-mat.soft
A free discontinuity model for smectic thin films
我们试图描述近晶A薄膜的表面缺陷,制定一个自由的不连续性问题-也就是说,一个变分问题,其中的序参数被允许有跳跃不连续的一些(未知)集。的自由能功能包含一个界面能,惩罚位错的近晶层在跳跃。我们讨论的数学问题有关的存在极小,并提供了一些简化的设置极小的例子。
2023-03-09 cond-mat.soft math.AP
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
Dislocation Geometry in the TGB-A Phase: Linear Theory
我们证明,任意系统的近晶-A液晶中的螺旋位错可以一致地处理内的谐波弹性理论,只要位错之间的角度是足够小的。利用该理论,我们计算了TGB-A相的基态构型。我们得到的扭曲晶界间距和螺旋位错间距在边界的宏观参数,在合理的协议与实验结果的估计。
2001-01-17 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
BPS Configurations in Smectics
在近晶相液晶中,当弹性应变小时,通常用线性理论描述弹性形变。我们最近,精确的解决方案Brener和Marchenko更一般的一维变形,包括多刃位错依靠Bogomol'nyi,Prasad和Sommerfield(BPS)分解。我们介绍了一个近似的变形轮廓远离球形夹杂物,并发现一个增强的吸引力的相互作用,在长距离由于非线性弹性。
2003-07-21 cond-mat.soft math-ph math.MP
Coalescence of Islands in Freely-Suspended Smectic Films
以自由悬浮在空气中的几层分子厚的近晶相液晶薄膜为模型系统,研究了二维流体的聚并。高速视频显微镜用于观察岛的聚结,这是膜的较厚的盘形区域,在由与沿岛边界的边缘位错相关的线张力驱动的过程中,并且受到液晶和周围空气中的粘性耗散的限制。连接合并岛屿的桥梁的早期增长揭示了比Hopper的经典流体动力学模型预测的两个无限长的流体圆柱体在真空中的聚结慢得多的动力学,这种差异被认为是由于背景膜和空气中的显着耗散而不包括在Hopper的理论中。在晚些时候,椭圆形的合并岛松弛指数的圆形形状,在速率,定量描述的模型最初开发的流体域在朗缪尔薄膜的演变。
2021-07-02 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
Using dislocations to probe surface reconstruction in thick freely suspended liquid crystalline films
表面相互作用可以导致自由悬浮的液晶薄膜形成与本体材料不同的相,但尚不知道在厚膜的表面发生了什么。刃位错可以用作体心和重建表面之间的边界的标记。我们使用非接触模式原子力显微镜,以确定自由悬浮厚膜的4-n-庚氧基苯亚甲基-4-n-庚基苯胺(70.7)在结晶B相的表面下的边缘位错的深度。3.0发现+/-0.1nm高的台阶,其宽度随温度在56 ℃和59 ℃之间变化。用应变模型计算刃型位错上液晶层的分布,发现当温度从59 ℃降低到56 ℃时,重构的表面层数目从4层增加到50层。这种趋势跟踪的行为的相边界的厚度依赖的相图中的自由悬浮膜的70.7,这表明该表面可以被重建成近晶F区域。
2015-08-14 cond-mat.soft
Escape from the Second Dimension: A Topological Distinction Between Edge and Screw Dislocations
本文提出一种纯拓扑方法区分刃位错与螺位错,通过在层状相位错核心构造真实或虚拟向错线对实现统一分类,并可推广到三重周期序晶体。
2023-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Numerical study of domain coarsening in anisotropic stripe patterns
我们研究了二维近晶多晶的粗化,其特征在于只有两种可能的取向的倾斜条纹的晶粒。为此,求解了各向异性Swift-Hohenberg方程。对于足够接近条纹形成开始的淬灭,平均畴尺寸随时间增加为$t^{1/2}$。进一步从发病,各向异性钉扎力类似于Peierls应力在固体晶体中减慢缺陷,和增长成为各向异性。在宽范围的淬火深度,位错阵列保持移动和位错密度大致衰减为$t^{-1/3}$,而人字形边界完全钉扎。我们讨论了一些协议和分歧,发现最近的实验结果各向异性电对流模式的粗化。
2004-03-09 cond-mat.soft
Particle-resolved topological defects of smectic colloidal liquid crystals in extreme confinement
液晶的受限样品的特征在于各种拓扑缺陷,并且可以暴露于外部约束,例如具有非平凡拓扑的极端限制。在这里,我们探讨的内在结构的近晶胶体层之间的相互作用熵和强加的外部拓扑结构。考虑一个环形限制作为一个基本的例子,过多的竞争状态被发现与非平凡的缺陷结构,从层状状态到多个近晶域和阵列的边缘位错,我们称之为Shubnikov状态正式类比的特性的II型超导体。我们的粒子分辨结果是通过热胶体棒的实空间显微镜和基于基本测量的硬各向异性体的密度泛函理论的结合获得的,在定量水平上一致。
2021-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Why is nacre strong? II: remaining mechanical weakness for cracks propagating along the sheets
在我们以前的论文(Eur。Phys.J.E4,121(2001)),我们提出了用于珍珠层或硬层和软层的分层结构的粗粒弹性能。然后,我们分析了垂直于层的裂纹,并提出了这种物质韧性增强的一个可能原因。在本文中,我们考虑一个平行于层的裂纹。我们提出了一个新的术语添加到以前的弹性能量,这是与层的弯曲。我们发现,有两个制度的平行断裂解决方案的弹性能量;附近的断裂尖端的变形场是由一个抛物型微分方程,而远离尖端的字段遵循通常的椭圆方程。分析结果表明,断裂尖端是透镜状的,正如一篇关于近晶相液晶的论文(P.G. de Gennes,Europhys. Lett. 13(8),709(1990))。相反,远离尖端,应力和变形分布恢复通常的奇异行为(分别为sqrt(x)和1/sqrt(x),其中x是到尖端的距离)。这表明在平行断裂的情况下韧性没有增强。
2002-03-12 cond-mat.mtrl-sci 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
Competition between mirror symmetry breaking and translation symmetry breaking in ferroelectric liquid crystals with increasing lateral substitution
研究了侧向取代基长度对铁电液晶中NTBF相形成的影响,发现侧链增长抑制了近晶层形成并促使NTBF相取代SmAF相,揭示了层状与螺旋圆锥极性有序间的竞争,且该相具有极短螺距并可能存在螺位错阵列。
2025-08-11 cond-mat.soft
Direct observation of melting in a 2-D superconducting vortex lattice
拓扑缺陷,如位错和向错的预测,以确定二维(2-D)熔化转变。在2-D超导涡旋晶格中,宏观测量表明在接近正常态的过渡处熔化。然而,在融化序列的单个涡旋的尺度上的直接观察从未被执行过。在这里,我们提供了一步一步的成像,通过扫描隧道光谱的2-D系统的涡流熔化过渡的聚焦离子束纳米沉积的W基超导薄膜。我们直接表明在超导临界温度以下转变成各向同性液体。在此之前,我们发现了一个六角相,其特征在于自由位错的出现,和一个近晶相,可能起源于部分向错解束缚。这些结果代表了理解2-D系统熔化的重要一步,影响了几个研究领域,如液晶分子或膜中的脂质。
2009-08-14 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Disclination Unbinding Transition in Quantum Hall Liquid Crystals
从Hartree-Fock近似出发,导出了量子霍尔近晶态的长波弹性理论。这种状态下的位错导致$T>0$的有效位错模型,该模型经历了从具有代数取向顺序的相到各向同性相的向错解束缚转变。我们得到的转变温度是在定性协议与最近的实验中观察到大的各向异性的纵向双折射率在半满朗道水平,借贷的可信度的液晶解释的实验。
2000-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech