Dynamical Heterogeneities and Cooperative Motion in Smectic Liquid Crystals
使用模拟的硬棒在近晶-A状态，我们发现非高斯扩散和非均匀动力学由于平衡周期近晶密度分布，从而产生永久的障碍层到层的扩散。这种弛豫行为与非平衡过冷液体的弛豫行为惊人地相似，尽管在那里颗粒被捕获在瞬态（而不是永久）笼中。有趣的是，我们还发现了高达10层间棒串集群表现出动态协同在这个平衡态。
2009-06-17 cond-mat.soft
Columnar versus smectic order in systems of charged colloidal rods
本文研究了单分散、刚性、带电杆体系中非均匀液晶态的稳定性。通过对带电棒在强非线性状态下的Onsager自由能的分岔分析，研究了向列-近晶和向列-柱状不稳定性随德拜屏蔽长度的变化.虽然向列相-近晶相转变清楚地预先emits的向列相-柱状一个在政权的强屏蔽显着的稳定性的六方柱秩序观察到在较大的屏蔽长度。基于汤川模型的布朗动力学计算机模拟结果证实了理论结果。我们的研究结果连接到烟草花叶病毒棒的实验，特别是，但可能是相关的软棒状介晶在强外部定向领域一般。
2007-03-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hard rods in a cylindrical pore: the nematic-to-smectic phase transition
本文用Onsager的第二维里理论研究了圆柱约束对平行硬棒系统相行为的影响。硬杆表示为直径为$D$且长度为$L$的硬圆柱体，而圆柱形孔为直径为$W$的无限大。壁和杆之间的相互作用是硬排斥的，并且假定分子平行于孔的表面（平面锚定）。在非常窄的孔隙（$D<W<2 D$）中，结构是均匀的，系统表现为一维Tonks气体。对于较宽的孔，由于壁-颗粒相互作用导致平均排除体积降低，因此出现不均匀的流体结构。大块向列-近晶A相变被不均匀的向列相和近晶A相之间的转变所取代。近晶相相对于介晶相是不稳定的，以减小孔宽度;这种效应对于$W<10 D$变得显著。对于$W>100 D$，由于壁的短程效应（$\sim 3-4D$），体相和受限流体的结果一致。
2013-08-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fast Diffusion of Long Guest Rods in a Lamellar Phase of Short Host Particles
我们研究了长客体棒状粒子浸没在由较短的主体棒形成的液晶相中的动态行为，通过荧光显微镜跟踪客体和主体粒子。反直觉，我们的证据表明，长杆扩散速度比短杆形成一维有序近晶-A相。这是由于与由液体板片的层状堆叠设置的能量景观的波长相比，客体颗粒的尺寸更大且不相称。长的客体颗粒也被证明是仍然在结晶近晶-B相移动，因为它们在相邻层中产生自己的空隙。
2017-03-19 cond-mat.soft
Speeding up dynamics by tuning the non-commensurate size of rod-like particles in a smectic phase
使用模拟，我们研究了棒状客体粒子在近晶环境中的棒状主体粒子的扩散。我们发现，通过改变客体杆的长度相对于近晶层间距的中间切换制度，客体杆跨近晶层的动态从快速向列型扩散到缓慢的跳跃型动态变化。我们确定了最佳的棒的长度，产生最快和最慢的扩散在层状环境中。我们表明，这种行为可以合理化的复杂的一维有效周期性的潜力表现出两个能量障碍，导致在不同的优选的平均位置的近晶层中的客体粒子。这两个障碍的相互作用控制的动态的客体粒子产生一个缓慢的，中间和快速的扩散制度，这取决于粒子的长度。
2020-02-05 cond-mat.soft
The influence of charge and flexibility on smectic phase formation in filamentous virus suspensions
我们提出了实验测量的胆甾-近晶相变的带电半柔性杆的悬浮液作为杆的灵活性和表面电荷的函数。杆状颗粒由噬菌体M13和密切相关的突变体组成，这些突变体在结构上与该病毒相同，但在轮廓长度上不同，因此在持续长度与轮廓长度的比率上不同，或者在表面电荷上不同。表面电荷以两种方式改变：通过改变溶液pH和通过将M13与{ \it fd}病毒进行比较，所述{ \it fd}病毒是一种突变体，其与M13的不同之处仅在于每个病毒外壳蛋白的中性氨基酸被单电荷氨基酸取代。相图测量作为粒子长度，粒子电荷和离子强度的函数。实验结果与现有的理论预测的柔性杆和带电杆的相位行为进行了比较。与各向同性-近晶相转变相反，在高离子强度下理论和实验一致，向列相-近晶相转变表现出复杂的电荷和离子强度依赖性，与预测的相行为显著不同。这些意想不到的结果可能的解释进行了讨论。
2006-01-23 cond-mat.soft
Chiral smectic A membranes: Unified theory of free edge structure and twist walls
棒状手性$fd$病毒的单分散悬浮液通过耗尽力凝聚成棒状排列的厚胶体单层。分子的扭曲变形被驱逐到单层边缘，如在手性近晶$A$液晶中，并且在边缘处形成窄带。两个这样的隔离膜的聚结导致夹在两个对齐的杆区域之间的扭曲壁，称为$π$ -壁。通过建模的膜作为一个二元流体共存的手性和近晶$A$液晶区域，我们开发了一个统一的理论的$π$ -壁和单层边缘。我们的模型的平均场分析产生的分子倾斜分布，局部厚度的变化，和交叉从近晶到近晶的行为在单层边缘和整个$π$壁。此外，我们计算了与这些接口的形成相关联的线张力。我们的模型提供了有关的稳定性和详细的结构的$π$壁和单层边缘的见解。
2014-03-25 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
Elastic response of colloidal smectics: insights from microscopic theory
本文基于体积排斥模型提出硬棒近晶相的通用状态方程，并研究其层压缩与弯曲弹性，通过引入骨架柔性实现了与丝状病毒棒实验的定量吻合，揭示胶体近晶相层压缩显著更软而弯曲代价相当。
2023-04-26 cond-mat.soft
Elastic moduli of a smectic membrane: a rod-level scaling analysis
手性棒状胶体暴露于强烈的耗尽吸引力可以自组装成手性膜，其扭曲的指向矢场不同于3D散装手性分子。我们制定了一个简单的微观变分理论，以确定组装成一个二维近晶膜杆的弹性模量。该方法是基于一个简单的Onsager-Straley理论的非均匀的导演场，我们适用于描述杆扭曲膜内。一个微观的方法，使个人弗兰克弹性模量（张开，扭曲和弯曲），以及扭曲渗透深度的近晶膜的杆密度和形状的详细估计。我们发现，弹性模量是明显不同的，从一个散装的流体，与splay弹性大得多，曲率弹性小得多，比杆组装在一个三维的流体。我们认为，使用简单的一个常数近似，其中所有的模量被假定为是相同的幅度是不合适的近晶膜的结构-性能关系的建模。
2018-01-08 cond-mat.soft
Self-diffusion in isotropic and liquid crystalline phases of fd virus colloidal rods: a combined single particle tracking and differential dynamic microscopy study
该研究联合SPT和DDM分析fd病毒胶体棒从稀液体到向列、近晶相的自扩散动力学，并给出近晶相长时间扩散系数等新认识。
2025-01-09 cond-mat.soft
Phase behavior of wormlike rods
利用分子动力学的计算机模拟方法，对具有不同内部柔性的棒状粒子系统的相行为进行了追踪，从完全刚性的棒极限到非常柔性的粒子，从高密度区到各向同性相。从完全刚性的杆极限和提高内部的灵活性，近晶A相的范围被挤出的伴随作用的几乎不受影响的结晶相在较高的密度和低密度的结晶相，直到它消失。这些结果证实了假设，从以前的理论，模拟和实验研究，近晶A相是不稳定的，通过引入和提高颗粒内部的灵活性的程度。然而，没有显着的变化，在顺序的--近晶A相变，这似乎总是第一顺序，也不是在层间距的值，观察后，改变颗粒内部的灵活性的程度。此外，没有证据表明，柱状相，这是作为一个可能的替代品的近晶A相在柔性棒，已经获得。
2008-05-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Shape Elasticity in Colloidal Bent-Core Liquid Crystals
研究胶体弯曲核心液态晶体中形状弹性对各向同性、向列扭弯和层状展开弯有序状态的影响。
2026-01-07 cond-mat.soft
Nonequilibrium steady states in a vibrated-rod monolayer: tetratic, nematic and smectic correlations
本文实验研究了水平单层宏观棒的非平衡相行为。杆的二维运动由垂直方向的振动驱动。除了通常在分子液晶系统中探索的填充分数和纵横比的控制变量之外，由于颗粒的宏观尺寸，我们还能够研究颗粒的精确形状对该驱动系统的稳态的影响。我们发现，形状起着重要的作用，在确定的性质的取向有序在高包装分数。圆柱形颗粒在一定的纵横比范围内显示出基本上的四次相关性，其中Bates等人（JCP 112，10034（2000））先前已经显示出球形圆柱体经历各向同性相和双相之间的转变。在端部较薄的颗粒（滚动销或球）在相同的纵横比范围内显示出无序排序，在大纵横比下具有良好的无序相，在小纵横比下具有大规模涡旋运动的缺陷缠身的无序状态。最后，长粒的印度香米，其几何形状介于上述两种形状之间，显示出具有近晶有序的强烈迹象的相。
2005-10-12 cond-mat.soft
Depletion effects in smectic phases of hard rod--hard sphere mixtures
众所周知，当硬球被添加到纯硬棒系统中时，近晶相的稳定性可以大大增强，并且这种效果可以根据耗尽力来合理化。在本文中，我们首先研究取向顺序对这个特殊的二元系统中的耗尽力的影响，比较我们的结果与那些采用通常的近似考虑杆平行和他们的取向冻结。我们认为混合物杆不同的纵横比和不同直径的球体，我们对待他们的Onsager理论。我们的研究结果表明，耗尽效应，因此近晶稳定性，显着降低作为结果的取向无序在近晶相时，与相应的数据相比，基于冻结-取向近似。这些结果进行了讨论的$τ$参数，这已被提出作为一个方便的措施耗尽强度。我们目前封闭的表达式$τ$，并表明，它是密切相关的耗尽电位。然后，我们分析了颗粒几何形状的影响，通过比较结果有关的系统的平行杆的不同形状（spherocylinders，圆柱体和平行六面体）。最后，我们提供的结果的基础上的Zwanzig近似的基本-措施密度泛函理论适用于混合物的平行六面体和立方体的不同大小。在这种情况下，我们表明，$τ$参数表现出线性渐近行为的限制，大值的硬杆纵横比，符合Onsager理论，以及在限制的大值的比杆宽度立方体边长，$d$，相反，Onsager近似，预测$τ\sim d^3$。
2007-04-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effective shape and phase behaviour of short charged rods
我们明确地计算了取向相关的第二维里系数的短带电棒在电解质溶剂中，假设棒棒相互作用是一个成对的总和的硬核和节段屏蔽库仑排斥。从平行和各向同性平均的第二维里系数，我们计算的有效长度和直径的杆，收费和屏蔽长度，变化超过几个数量级。使用这些有效的尺寸，我们确定的相图，在那里我们区分一个低电荷和强屏蔽制度的液晶结晶和近晶相，和一个高电荷和弱屏蔽制度与塑性晶体相的相图。
2008-12-18 cond-mat.soft
Unveiling Crystalline Order from Glassy Behavior of Charged Rods at Very Low Salt Concentrations
本文结合 SAXS、光学实验与模拟，发现极低盐浓度下带电棒状胶体会从向列相直接转变为曾被误认为玻璃态的近晶-B晶体相。
2025-02-26 cond-mat.soft
Self-assembly of 2D membranes from mixtures of hard rods and depleting polymers
我们阐明的分子力导致组装的二维膜状结构组成的一个杆长厚单层的对齐杆从不混溶悬浮液的硬棒和耗尽聚合物。我们进行模拟预测，单层膜是热稳定的临界杆纵横比以上，低于临界耗尽相互作用长度尺度。在这些条件之外，诸如堆叠的近晶柱或微滴的替代结构是热稳定的。这些预测证实了使用病毒杆状分子和非吸附聚合物的实验模型系统。我们的工作表明，集体分子突起波动本身就足以稳定膜组成的均匀杆与简单的排除体积相互作用。
2011-03-14 cond-mat.soft
Phase diagram of two-dimensional hard rods from fundamental mixed measure density functional theory
本文提出了二维可取向硬棒体相图的密度泛函理论，并用Monte Carlo计算机模拟数据进行了验证。详细地说，一个显式的密度泛函来自基本的混合测度理论和自由最小化的硬discorectangles的数值。相图，其中包括稳定的各向同性，双晶，近晶相和结晶相，得到了与模拟数据显示出良好的一致性。我们的功能是有效的多组分混合物的硬粒子与任意凸形状，并提供了一个可靠的起点，探索各种不均匀的情况下，二维硬棒及其布朗动力学。
2017-10-06 cond-mat.soft
Complex Smectic Phases in Polymer Grafted Shape-Uniform Cellulose Nano-Crystals
通过分子动力学模拟研究短链接枝对纤维素纳米晶体液晶有序性的影响，发现不同接枝密度可调控向列相及多种近晶相的出现与消失，揭示了现有模型未涵盖的新液晶相行为。
2024-07-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Self-Assembly and Phase Behavior of Janus Rods: Competition Between Shape and Potential Anisotropy
本研究通过Langevin动力学模拟和自由能计算，揭示了Janus棒在形状各向异性和方向性吸引竞争下的自组装多晶型现象，为棒状胶体设计提供了指导。
2024-08-23 cond-mat.soft
Tunable structures of mixtures of magnetic particles in liquid-crystalline matrices
我们通过蒙特卡罗模拟研究了相似大小的棒和偶极软球的二元混合物的自组织。我们采用各向异性的Gay-Berne，偶极和软球相互作用模型的粒子间的相互作用。在磁矩为零的条件下，我们得到了多种完全互溶的液晶相，包括双晶相、近晶相和层状相。对于磁性混合物，我们发现液晶基质支持取向有序铁磁链的形成。根据物种的相对大小，链平行或垂直于杆的指向矢排列，形成单轴或双轴晶相、近晶相和层状相。作为一个示例性的外部扰动，我们施加一个均匀的磁场，导致单轴或双轴有序，否则各向同性状态。
2015-04-16 cond-mat.soft
Effect of Chain Flexibility on Nematic-Smectic Transition
提出了具有硬核排斥的均匀半柔性链系统的向列-近晶相变理论。无论是一般的密度泛函形式主义的管模型计算表明，链的灵活性的结果在一个强大的一级转变，在刚性杆的向列-近晶转变的常见的弱结晶化的情况下。计算得到的均匀双稳相的旋节线体积分数和调制不稳定性的周期与最近的实验结果一致。
1998-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
When bigger is faster: a self-van Hove analysis of the enhanced self-diffusion of non-commensurate guest particles in smectics
我们调查的异常动力学在近晶相的短主机棒，反直觉，长客体棒状粒子扩散速度比短主机的，由于其精确的尺寸失配。除了以前报道的均方位移，我们分析的自范霍夫函数G（r，t）的时间演化，因为这个概率密度函数揭示了内在的异质动力学。通过这种分析，我们表明，主机粒子平行于董事的动力学成为非高斯，因此异质后向列相到近晶-A相变，即使它表现出近扩散行为，根据其均方位移。与此相反，非相称的客人粒子显示高斯动力学的平行运动，过渡到近晶-B相。因此，我们表明，Self-van Hove函数是一个非常敏感的探针来解释我们系统的瞬时和非均匀动力学，并且应该被更广泛地认为是经典均方位移表征扩散过程的定量和补充方法。
2021-04-08 cond-mat.soft
Heterogeneous Dynamics in Columnar Liquid Crystals of Parallel Hard Rods
在前人对胶体棒的近晶相液晶中的摇荡跳跃扩散研究的基础上，本文首次对柱状相的非均匀扩散动力学进行了分析。更具体地说，我们进行计算机模拟，以调查的弛豫动力学的二元混合物的完美对齐的硬spherocylinders。我们发现，系统的柱状排列产生的自由能障碍的颗粒应该克服跳跃从一个列到另一个，从而确定一个跳跃型扩散。这种现象占非高斯柱间扩散，并显示出两步结构松弛，这是非常类似的平衡玻璃形成系统和凝胶。令人惊讶的是，在垂直于该平面的方向上也观察到由于瞬态笼而导致的与简单液体行为的轻微偏差，其中该系统通常被称为类液体。
2010-09-25 cond-mat.soft
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
Smectic ordering in athermal systems of rod-like triblock copolymers
用第二维里密度泛函理论研究了平行刚性三嵌段共聚物体系的相行为。三嵌段颗粒由两个相同的无限薄的有限长度的硬杆的相对两端的一个中心硬柱与非零的长度和直径。稳定性分析和自由能计算表明，平行粒子体系不仅可以形成均匀的近晶A相和近晶C相，而且还可以形成均匀的近晶C相。倾斜结构的稳定性和结构仅由中心圆柱段的直径和长度控制。有趣的是，直径的影响，只有层倾斜和周期性，但不是堆积分数的近晶-C的过渡。对于所有的圆柱体长度的值，通常的近晶-A和近晶-C过渡相互竞争，没有观察到向列相柱过渡。在低和高的圆柱体长度的近晶-A相是稳定的第一，而近晶C是最稳定的中间长度值。
2007-10-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
On the Packing of Stiff Rods on Ellipsoids Part I -- Geometry
我们提出了一个几何机制，为有序的非各向同性容器内的细长细丝，在植物细胞中的皮质微管和包装病毒的遗传物质内衣壳作为具体的例子。我们分析了细胞的形状如何影响幻影，非自我回避，僵硬的杆的顺序。我们发现，对于扁形细胞的首选方向是沿赤道，而长球形的纵横比接近1，方向是沿主（长轴）。令人惊讶的是，在足够高的纵横比下，发生构型相变，并且杆不再沿着主轴指向，而是与主轴成一定角度，这是由于极处的高曲率。我们讨论了一些可能的影响，自我回避，使用能源的考虑。这些结果也与其他包装问题有关，例如工业中的长丝缠绕或水滴内的蜘蛛丝。
2020-10-12 cond-mat.soft
Theoretical calculation of the phase behavior of colloidal membranes
我们制定了一个密度泛函理论，描述了硬棒和耗尽聚合物的相行为，实现在最近的实验中悬浮液的\emph{fd}病毒和非吸附聚合物。该理论预测的相对稳定性的微滴，堆叠的近晶柱，和最近发现的相孤立的单分子层的棒，或胶体膜。我们发现，一个最小的棒的纵横比所需的胶体膜的稳定性和集体突起起伏是稳定这一阶段的主导作用。理论预测与实验和计算结果定性一致。
2011-07-11 cond-mat.soft
Compositional and orientational ordering in rod-coil diblock copolymer melts
本文研究了单分散棒-盘嵌段共聚物熔体的相行为。我们推导出一个朗道自由能泛函的组成和一个有序序参量。棒块之间排除的体积相互作用由有吸引力的Maier-Saupe相互作用建模。棒和线圈块之间的不相容性是由通常的Flory-Huggins相互作用建模。对于一个大的体积分数的棒，从各向同性的过渡到近晶C观察到降低温度时，而对于小的棒体积分数，球形，六边形，和层状结构占上风。在近晶C相中，杆相对于片层法线的取向角从接近于近晶/近晶-C相边界的35度至40度迅速增加至45度至55度之间的值。
2002-04-02 cond-mat.soft
Phase transitions in nanoconfined binary mixtures of highly oriented colloidal rods
我们分析了一个二元混合物的胶体平行硬圆柱形颗粒具有相同的直径，但不同的长度$L_1$和$L_2$，与$s=L_2/L_1=3$，局限于两个平行的硬壁在一个平面的狭缝孔的几何形状，使用一个基本的-测量密度泛函理论。该模型提出了一阶和二阶N-S体转变和S-S分层的近晶（N）相和两种类型的近晶（S）相，以及在单个硬壁处的表面行为，该表面行为包括由无限数量的表面诱导分层（SIL）转变介导（或不介导）的S相的完全润湿。本文研究了约束对该模型胶体流体混合物的影响。由于三个相关长度尺度之间的竞争，限制导致相图中的深刻变化：孔宽度$h$、近晶周期$d$和长度比$s$。四个主要影响被确定：（i）二阶体N-S跃迁被抑制。(ii)分层转变受到微弱的影响，在$μ_1-μ_2$（化学势）平面上有小的位移。(iii)在某些情况下，发生在两个封闭的单组分流体中的封闭诱导分层（CIL）转变与分层转变合并。(iv)表面诱导分层（SIL）过渡发生在一个单一的表面作为共存条件的做法也转移在封闭的流体。通过完整的$μ_1-μ_2$和$p-\bar{x}$（压力-平均孔隙组成）相图，对特定孔径值的孔径趋势进行了分析。这项工作，这是第一个解决约束下的液晶混合物的行为，可能是相关的第一步，以了解自组装性能的金属纳米粒子的混合物在外部领域的限制几何形状。
2010-05-03 cond-mat.soft
Phase behaviour and defect structure of soft rods on a sphere
本研究利用分子动力学模拟计算了球面上软排斥性圆柱体的相图，发现其存在晶体、近晶和各向同性相，并在临界长径比超过6.0至7.0时出现向列相，揭示了不同相变下的拓扑缺陷结构特征。
2025-10-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Algebraic equations of state for the liquid crystalline phase behavior of hard rods
基于对以前数值计算的简化[Graf和Löwen，Phys. Rev. E \textbf{59}，1932（1999）]，我们提出了近晶-A液晶相和硬球柱晶相的代数自由能表达式。定量协议与模拟结果的状态方程。自由能表达式可用于直接计算所有纵横比的全相行为，并提供一个合适的基准，用于探索如何通过微扰方法，如自由体积或范德华理论的有吸引力的棒间相互作用调解的相稳定性。
2020-06-02 cond-mat.soft physics.chem-ph
Stability of chiral crystal phase and breakdown of cholesteric phase in mixtures of active-passive chiral rods
本研究利用MD模拟和双温度活性模型，考察主动-被动手性棒混合物，发现热-冷界面可替代壁诱导冷粒子液晶有序，并阐明活性破坏胆甾相、促成手性晶相的机制。
2023-11-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stability of smectic phases in hard-rod mixtures
用密度泛函理论分析了不同长度和直径的硬棒二元混合物的相行为。以前的研究表明，这些混合物的近晶相分离，并在某些情况下，形成微偏析相的强烈趋势。在目前的工作中，我们的重点是在一些研究中，在一些近似下，已被证明成为结晶前的结晶稳定的柱状相的形成。具体来说，我们专注于近晶相和柱状相之间的相对稳定性，在以前的工作中没有完全解决的问题。我们的分析是基于两个互补的观点：一方面，一个扩展的Onsager理论，其中包括完整的取向自由度，但空间和取向的相关性被近似处理的方式;另一方面，我们在硬平行六面体上建立了基本测度理论的Zwanzig近似，由此定向被限制为仅沿着三个相互正交的轴，但是相关性被忠实地表示。在后一种情况下，新的，完整的相图包含区域的液晶相的稳定计算。我们的研究结果表明，限制取向近似增强了稳定的柱状相，以抢占近晶秩序完全，而在扩展的Onsager模型的框架下，考虑到充分的取向自由度，柱状相可能抢占了大区域的近晶稳定在一些混合物，但一些近晶秩序仍然存在。
2005-09-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Glassy dynamics, spinodal fluctuations, and the kinetic limit of hard-rod nucleation
利用模拟，我们确定了三个动力学制度在过饱和各向同性流体状态的短硬棒：（i）对于中度过饱和，我们观察到成核的多层晶体团簇;（ii）在较高的过饱和度下，我们发现小晶粒的成核，其排列成长寿命的局部有利结构，其在动力学上被阻止，而（iii）在甚至更高的过饱和度下，动态停滞是由于常规的笼捕集玻璃化转变。对于较长的杆，我们发现，形成的（稳定）近晶相的过饱和各向同性的状态强烈抑制各向同性的spinodal不稳定性，导致巨大的spinodal样的取向波动与spinodal集群分散的大小。我们的研究结果表明，玻璃态动力学和调幅不稳定性设置动力学限制成核在一个高度过饱和的硬棒流体。
2010-07-15 cond-mat.soft
Freezing in flat monolayers of soft spherocylinders
本研究通过分子动力学模拟发现软球柱体平膜的向列-晶体相变堆积分数约为0.82，高于硬圆盘流体的0.7，并归因于残余取向熵，静电排斥不影响该转变。
2025-01-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Heating leads to liquid-crystal and crystalline order in a two-temperature active fluid of rods
本文报道了在纵横比为$L/D = 5 $的软排斥球柱（SRS）体系中标量活度诱导的相分离和液晶有序。通过增加SRS的一半（标记为\textit{`hot'}）的温度同时将另一半的温度保持在较低值（标记为\textit{`cold'}）来引入活性。由较低温度缩放的两个温度之间的差异提供了活性的量度。从不同的平衡初始相出发，我们发现，活动导致分离的热和冷粒子。与初始平衡态相比，活动还驱动冷粒子通过相变到更有序的状态，并且驱动热粒子到更不有序的状态。均质各向同性（I）结构的冷组分获得α（N）级，并且在较高活性下获得结晶（K）级。类似地，冷区的一个初始状态经历近晶（Sm）和晶体排序以上的临界值的活动，而热的组件变成各向同性。我们发现，热粒子占据了更大的体积，并施加额外的动力学压力，限制，压缩和激发冷粒子域的有序转变。
2022-05-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Determination of the positions and orientations of concentrated rod-like colloids from 3D microscopy data
共焦显微镜结合实空间粒子跟踪技术已被证明是软物质物理、材料科学和细胞生物学等科学领域的有力工具。然而，与球形颗粒的算法相比，浓缩相中的各向异性颗粒的3D跟踪仍然不是最优化的。为了解决这个问题，我们开发了一种新的粒子拟合算法，该算法可以从三维共聚焦显微镜数据堆栈中提取荧光棒状粒子的位置和方向，即使粒子的荧光信号重叠很大。我们证明，我们的算法正确地识别所有五个坐标的单轴粒子在一个集中的无序相和液晶近晶-B相。除了共焦显微镜图像外，我们还证明该算法可用于在3D电子断层扫描重建中识别纳米棒。最后，我们确定了算法的准确性，使用模拟和实验共聚焦显微镜数据栈扩散硅棒在稀悬浮液。这种新的粒子拟合算法允许在稀相和密相液晶（如液晶相，近晶相和结晶相）的结构和动力学的研究，以及在三维的棒状粒子的玻璃化转变的研究在单粒子水平上。
2014-06-19 cond-mat.soft
Biaxial nematic phase stability and demixing behaviour in monolayers of rod-plate mixtures
我们从理论上研究的硬棒-板混合物的单分子膜的相行为，使用基本测量密度泛函的限制取向（Zwanzig）近似。我们认为这两个物种是受一个有吸引力的潜力成正比的颗粒接触面积的表面上，并与吸附强度，取决于物种类型。颗粒具有板状形状，使用对称标准选择尺寸：相同体积和相同纵横比$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
Effects of self-avoidance on the packing of stiff rods on ellipsoids
该研究采用统计力学平均场近似，解析分析容器形状与自回避作用对椭球内刚性杆有序排列的影响，得到相变临界面及相关力学量，发现其临界行为与蝴蝶突变模型相关。
2024-05-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Entropy stabilized form chirality in curved rod nematics: structure and symmetries
本文通过蒙特卡洛模拟揭示弯曲棒状分子可形成极性扭曲向列相，其纳米尺度螺旋极性结构由熵稳定，并阐明了形态手性与扭曲-弯曲向列相的本质区别。
2025-01-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Dynamic bidirectional coupling of membrane morphology and rod organization in flexible vesicles
University of Twente（特温特大学）；Utrecht University（乌得勒支大学）
研究通过实验和模拟结合的最小模型，揭示了柔性囊泡中杆状粒子的有序排列源于各向异性相互作用、几何约束和边界顺应性的相互作用，展示了软约束如何驱动内部有序与囊泡形状的双向耦合，从而形成相图，其中长形囊泡在较低的填充分数下促进向列相对齐，而较高的填充分数诱导类似液晶的有序排列，使囊泡重塑为板状形态。
2026-05-21 cond-mat.soft
