Smectic Order in Double-Twist Cylinders
我提出了一个双扭曲纹理与当地近晶秩序，这可能已经在最近的实验中看到。如在Renn-Lubensky TGB相中，近晶有序仅通过螺旋位错的晶格被打破。熔融的螺型位错晶格和未熔融的晶格一样可以产生双扭织构。在后一种情况下，我表明，几何只允许近晶区域之间的某些角度。我讨论的可能性，这些双扭管连接在一起，形成近晶蓝相。
1997-03-05 cond-mat.soft
Straight Round the Twist: Frustration and Chirality in Smectics-A
在凝聚态系统中，挫折是一种强有力的机制，既能驱动秩序，又能驱动复杂性。在smectics中，宏观手性和等间隔层之间的挫折产生了以缺陷扩散为特征的纹理。在本文中，我们研究了近晶相液晶的几种不同的手性Landau-de Gennes自由能基态。标准理论发现扭曲晶界（TGB）相是手性II型近晶的基态。然而，对于非常高的手性系统，分层螺旋纳米丝（HN）相可以形成，并且在TGB上是稳定的。
2016-11-11 cond-mat.soft
Chiral Twisting of a Smectic-A Liquid Crystal
用圆二色性光谱研究了近晶A型液晶层内分子取向的手性扭曲。结果表明，偏离取向方向的旋转是由表面电斜效应引起的。这导致了界面区域，其中分子指向矢从取向方向扭转，直到其到达层法线方向。提出了一个理论来解释所观察到的场和温度依赖性的圆二色性。
2000-01-14 cond-mat.soft
Spontaneous Twist of Ferroelectric Smectic Blocks in Polar Fluids
本文通过设计两种非手性分子BOE-NO2和DIOLT，研究铁电向列相的手性基态如何继承到铁电近晶相中，发现具有大偶极矩和位阻基团的BOE-NO2可形成自发扭转的极性近晶相块体。
2025-03-12 cond-mat.soft
Anomalous elasticity in nematic and smectic elastomer tubule
我们研究的异常弹性的小管阶段的弹性体和近晶弹性体膜，这是平坦的一个方向，在另一个皱巴巴的。这些相具有相同的宏观对称性，包括自发破缺的面内各向同性，因此属于相同的普适类。在膜的固有尺寸D的上临界值$D_c =3$以下，热波动相对于沿小管轴的弹性位移使弹性重新归一化，使得用于沿小管轴压缩和用于弯曲小管轴的弹性模量变得依赖于长度尺度。这种反常的弹性与d维的常规smectics属于同一普适类，其中D扮演d的角色。对于物理小管，D=2，这种异常是幂律型的，因此可能比常规smectics中的对数异常更容易通过实验检测。
2008-08-12 cond-mat.soft
Triply-Periodic Smectics
近晶中的扭曲晶界相是超导体中Abrikosov磁通晶格的几何类似物。在大扭转角下，非线性弹性在评估它们的能量学方面是重要的。我们解析地构造了近晶A型液晶中π/2扭曲晶界相的高度函数，称为Schnerk第一表面。这种结构，利用椭圆函数，使我们能够计算结构的能量分析。通过识别沿节距轴方向的一组未知缺陷，研究了在其它角度晶界的必要拓扑结构，得出了存在一组优先角，π/2和π/3晶界结构特别简单的结论。
2006-09-22 cond-mat.soft
Smectic-like rheology and pseudo-layer compression elastic constant of a twist-bend nematic liquid crystal
在扭弯液晶（N \textsubscript{TB}）液晶中，分子的平均取向呈现出具有纳米尺度周期性的螺旋结构。在介观尺度上，N \textsubscript{TB}类似于层状系统（如近晶），其中螺距相当于“伪层”，而没有真正的质量密度波。我们研究了N \textsubscript{TB}相的流变性能，并与通常的SmA相的结果进行了比较。通过对剪切响应的分析和对缺陷介导的层状体系流变学的简化物理模型的调整，我们从动态模量$G^{*}(ω)$的测量中测量了N \textsubscript{TB}相的伪层压缩弹性常数$B_{eff}$。我们发现，$B_{eff}$的N \textsubscript{TB}相是在$10^{3}-10^{6}$ Pa的范围内，它遵循的温度依赖性，$B_{eff}\sim (T_{TB}-T)^{2}$由最近的粗晶弹性理论预测。我们的研究结果表明，N \textsubscript{TB}的结构流变学是惊人的相似，通常的近晶液晶，虽然温度依赖性的$B_{eff}$是快得多的近晶液晶的粗粒度模型预测。
2020-10-30 cond-mat.soft
Heliconical smectic phases formed by achiral molecules
一系列的不对称二聚体与奇数个原子的间隔被发现形成不同类型的扭曲结构，尽管是非手性的。各种螺旋结构的形成伴随着分子旋转的逐渐冻结。形成了紧螺距螺旋近晶C（NTB）相和螺旋倾斜近晶C（SmCTB）相。在最低温度的近晶相HexI中，通过形成分级结构：纳米级螺旋和介观螺旋丝来表达扭曲。近晶相的短节距螺旋结构被共振X射线测量证实。
2017-08-29 cond-mat.soft
Structure Factor of a Lamellar Smectic Phase with Inclusions
基于对含有膜蛋白、两亲性肽、聚合物或其他内含物的层状相的大量X射线散射研究，我们确定了近晶相的经典Caille定律随内含物性质和浓度的变化。除了对含内含物的波动体系的行为的基本兴趣之外，对给定蛋白质在脂质膜上的作用（锚定、溶胀、硬化.）的精确表征具有直接的生物学意义，可以通过X射线测量进行探测。作为第一步，我们考虑三种不同的耦合，包括局部收缩（或膨胀），硬化或倾斜的膜。在前两种情况下，我们预测，独立的夹杂物诱导一个简单的重整化的近晶相的弯曲和压缩modulii。X射线实验也可用于探测夹杂物之间的相关性。最后，我们表明，非对称耦合（如局部倾斜的膜）的结果在通常的凯耶定律的修改。
2000-03-09 cond-mat.soft q-bio
Instability of flat disks with respect to the formation of twisted ribbons in smectic-A monolayers
由手性fd病毒和聚合物耗尽剂的水溶液自组装的Smectic-A单分子膜可以呈现出各种形状，如扁平圆盘和扭曲带。基于近晶A相的de Gennes模型、膜弹性的Helfrich模型和简单的边缘能量的理论模型先前已被用于计算盘带相图。在本文中，我们将这个模型应用到薄带形核过程。首先，我们研究了“波纹盘”，已被观察到的前体的丝带。使用由Meyer提出的模型形状，其中包括在平面内和平面外方向上的波纹，我们研究了作为边缘能量模量（聚合物浓度的测量）和平均曲率模量k的函数的盘的能量。我们发现，作为边缘能量模量减少的波纹的径向尺寸迅速增长与实验观察。对于足够小的k，我们发现，平面外的波纹尺寸的增长，但其值饱和在一小部分的扭曲穿透深度，太小，实验观察。对于大的k，膜保持平坦，但在径向方向上的波纹。这样的膜不具有负高斯曲率，因此将不太可能产生扭曲的条带。我们还研究了通过拉伸局部区域中的平坦膜的边缘产生的扭曲带的创建。在使用一对光学陷阱的实验中，已经观察到，一旦膜被充分拉伸，在拉伸的边缘上形成条带。我们研究这个过程理论上使用的自由能组成的Helfrich和边缘能量。我们添加一个小的带状扰动的突起producd通过拉伸，并确定它是否是积极有利的突起的大小的函数。
2013-02-11 cond-mat.soft
Theory of depletion induced phase transition from chiral smectic A twisted ribbons to semi-infinite flat membranes
我们考虑了在耗尽力凝聚的fd病毒组装体中观察到的手性近晶A扭曲带的理论模型。耗尽相互作用的边缘能量假设成正比的耗尽聚合物在溶液中建模。我们的模型是基于Helfrich能量的表面弯曲和de Gennes模型的手性近晶A液晶与扭曲渗透在边缘。我们考虑这个模型的两个变体，一个是传统的Helfrich高斯曲率项，第二个是鞍展能量。这两种模型的平均场分析产生一个一阶相变之间的带和半无限平板膜的边缘能量是不同的。的相变线和倾斜角的轮廓被发现是几乎相同的两个模型，然而，色带的间距，并显示出一些差异。我们的模型产生良好的定性协议与实验观察，如果高斯曲率或鞍展模量的符号被选择为有利于负高斯曲率。
2010-07-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Helical Nanofilaments and the High Chirality Limit of Smectics-A
同时表现出宏观手性和近晶有序的液晶体系经历挫折，导致具有复杂三维有序的中间相。在扭曲晶界相，缺陷晶格介导整个系统的扭曲传播。我们提出了一种新的手性近晶结构的手性束的晶格组成的弯曲芯近晶的螺旋纳米丝（B4）相的模型。
2009-09-18 cond-mat.mtrl-sci 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
A 3 - dimensionally modulated structure in a chiral smectic-C liquid crystal
我们报告了一个新的扭曲晶界相的发现。该相的特征在于以正方形晶格的形式的近晶C* 状块的2维起伏。我们认为，这种三维调制的结构，这是没有预料到的理论，欠其起源手性相互作用。
1997-12-03 cond-mat.soft
Tilt or twist-competing synclinic and anticlinic interactions in SmC phases of bent-core mesogens
本研究通过共振软X射线散射技术，探究了结合刚性弯曲核心与极性基团的混合介晶结构，揭示了同系物长度对倾斜近晶相、螺旋近晶相及调制近晶相形成的偏好，阐明了同倾与反倾竞争相互作用下高层级结构形成的先决条件。
2024-03-21 cond-mat.soft
A novel modulated phase of liquid crystals: Covariant elasticity in the context of soft, achiral smectic-C materials
Ginzburg-Landau-deGennes型协变理论被广泛应用于手性smectogens的扭曲晶界（TGB）相。我们分析了线性，协变弹性理论的近晶-C液晶在非手性材料的背景下的稳定性条件，并预测一个平衡调制结构与斜波矢量。我们建议，以前的实验观察的条纹在近晶-C是一致的预测结构。
2013-03-04 cond-mat.soft
Continuum theory of tilted chiral smectic phases
我们表明，在倾斜的手性近晶中观察到的扭曲相称的相位序列解释的静电能量的增益，由于锁定的晶胞的层的数量，这是整数最接近的比间距在厚度上的subjacent Sm-C $^*_α$相。我们还解释了在序列的中间的螺旋度的符号变化之间的平衡两个扭曲源一个内在的和另一个由于失真的Sm-C $^*_α$。
2010-03-31 cond-mat.soft
X-ray studies of the phases and phase transitions of liquid crystals
本文简要介绍了热致液晶的相和相变的X射线衍射研究进展。所涵盖的领域是扭转晶界相，反铁电相研究与共振X射线衍射，近晶相凝胶结构内。在所有领域，X射线衍射都发挥了关键作用。然而，仍然存在一些悬而未决的问题：近晶-C扭曲晶界相的变体的性质，反铁电相的起源，以及近晶-A凝胶样品是否存在新的布拉格玻璃态。
2005-01-02 cond-mat.soft
In silico study of liquid crystalline phases formed by bent-shaped molecules with excluded-volume type interactions
我们已经数值研究了由非手性的液体组成，切线球体的形分子。已知该系统自发地破坏镜像对称性，因为它形成宏观手性、扭曲弯曲的手性相[Phys.Rev.Lett. 115，147801（2015）]。在这里，我们已经研究了这种液体的完整相图，并观察到几个阶段，其特征在于分子的取向和/或平移排序。除了传统的铁电体、近晶A相和上述的扭曲-弯曲铁电体相外，我们还发现了反铁电体近晶A相。对于大密度和高度的分子结构弯曲，出现了另一个近晶相，其中偏振矢量在单个近晶层内旋转。这些结果都证实了使用Monte Carlo和分子动力学模拟。
2021-12-29 cond-mat.soft
Twist-grain boundary phase characterized by AFM technique
本文利用AFM在稳定TGBC相液晶近晶膜表面观测到约500纳米周期的纳米级起伏，与偏光显微镜估计的TGBC块旋转周期一致，并提出简化模型将其归因于内部TGBC块在探针作用下的取向相关形变。
2022-06-27 cond-mat.soft
Chiral fluid membranes with orientational order and multiple edges
本文通过蒙特卡洛模拟研究具有取向序和多边缘的手性流体膜，揭示手性强度、倾斜耦合和边缘数量如何调控膜形状及液晶相变，并用连续介质模型解释$π$壁从倾斜壁到扭曲壁的转变机制。
2023-08-29 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
Composite Dislocations in Smectic Liquid Crystals
近晶相液晶的特征在于在其基态具有优选的均匀间距和消失曲率的层。近晶中的位错在相形核、层重取向和动力学中起着重要作用。通常建模为拥有一个线奇点，位错的层结构导致一个发散的压缩应变，因为一个接近缺陷中心，这表明一个大的，弹性确定熔化的核心。然而，已经观察到，对于大电荷位错，缺陷分裂成两个向错[C。E. Williams，Philos.Mag.32，313（1975）]。在这里，我们调查的复合核心的拓扑结构。由于近晶不能扭曲，不同向错几何之间的转换受到高度约束。我们展示了它们之间的几何路线，并表明，尽管享受精确的拓扑规则的三维空间，额外的结构线向错在三维smectics本地化过渡到高阶点奇点。
2017-04-26 cond-mat.soft
Morphology of Nematic and Smectic Vesicles
最近的实验显示，从嵌段共聚物与液晶侧链形成的囊泡形态丰富多样。由这些自组装嵌段共聚物囊泡形成的额外内部有序（“结构”）可导致显著变形的囊泡，这是二维有序化和囊泡形状之间的微妙相互作用的结果。球形拓扑结构的结构化囊泡中不可避免的拓扑缺陷也在控制最终囊泡形态中发挥重要作用。在这里，我们开发了一个最小的理论模型的膜结构的形态与内部结晶/近晶秩序。使用分析和数值方法，我们表明，可能的低自由能形态包括纳米尺寸的圆柱形胶束（纳米纤维），四面体囊泡，椭圆形囊泡，以及圆柱形囊泡。四面体囊泡是一个特别迷人的多面液晶膜的例子。刻面的液体囊泡可能导致设计具有四面体对称性的超分子结构和新型纳米载体。
2011-08-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A New Twist on the Electroclinic Critical Point: Type I and Type II Smectic $C^*$ Systems
对具有一阶近晶- $A^*$ -近晶-$C^*$（Sm- $A^*$ -Sm- $C^*$）转变的铁电液晶中的电斜效应的分析表明，它们可以是I型或II型。在温度场参数空间中，Ⅰ型系统表现出宏观上的非手性（其中Sm- $C^*$螺旋超结构被驱逐）低倾斜（LT）Sm- $C$-高倾斜（HT）Sm- $C$临界点，该临界点终止LT Sm- $C$ -HT Sm- $C$一级边界。该边界延伸到非手性-手性三相点，其中非手性LT $C$和HT $C$相与手性Sm- $C^*$相共存。在II型系统的临界点，三相点，和一阶边界被取代的Sm- $C^*$区域，LT和HT非手性Sm- $C$阶段之间，分别在低和高领域。当磁场斜升时，II型系统显示一个折返Sm-$C$--Sm- $C^*$ -Sm- $C$相序。在两个相变中的每一个处光轴倾斜的不连续性意味着II型系统是三稳态的。该体系是I型或II型，取决于两个长度尺度的比值，一个是零场$C^*$螺距，另一个取决于零场一级$A^*$ - $C^*$相变的潜热。系统可以通过在I型和II型行为之间改变对映体过量来进行实验调谐。我们还表明，这种I型与II型的行为是伊辛普适性类模拟的XY普适性类系统中的I型与II型的行为。最后，我们在温度-场-对映体过量参数空间（不仅仅是临界点附近）中对相边界进行了完整的映射，它显示了各种有趣的特征，包括多临界点，三临界点和双…
2019-02-14 cond-mat.soft
Phase transition from focal conic to cubic smectic blue phase in partially fluorinated cyano-phenyl alkyl benzoate ester doped with ultrahigh twisting power chiral dopant
蓝相液晶（BPLC）具有偏振无关的特性，在自适应透镜和相位调制器等方面有着重要的应用。在我们努力开发新材料的过程中，我们发现了一种新的相变现象，即在部分氟化的氰基苯基烷基苯甲酸酯基液晶（LCM-5773）中，通过超高扭转功率[H.T.P~160 um^-1]手性掺杂剂（R5011/3 wt%）掺杂，从焦锥近晶相到近晶蓝相。偏光显微镜（POM）的调查显示，焦锥和扇形纹理典型的柱状中间相。这些焦锥畴（FCD）在电场下被压缩，并且最终在临界电场下它们经历暗态。当撤销电场时，FCD以具有较小畴尺寸的一维阵列重新生长。有趣的是，我们已经观察到，通过降低冷却速率（0.02摄氏度/分钟），FCD的畴尺寸可以增长数倍。10次，相位顺序没有任何变化。在蓝相（BP）中，我们观察到了弯曲的片晶织构和由小片晶填充的晶界，这与传统的蓝相BP完全不同。在低冷却速率下，蓝相血小板尺寸（PLS）也显著增加。FCD和PLS尺寸的热控制对具有最佳性能的设备的构造有越来越多的需求。
2015-10-28 cond-mat.soft physics.optics
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
Theory of self-assembled smectic-A "crenellated disks"
在手性fd病毒和聚合物耗尽剂的水溶液中自组装的Smectic-A单分子膜已被证明具有多种结构，包括大的扁平盘和扭曲的带。病毒颗粒在结构边缘附近扭曲，方向由病毒的手性决定。当fd病毒和它们相反手性的突变体以几乎等量混合在一起时，会出现称为“锯齿盘”的不寻常结构。这些圆盘整体上是非手性的，但边缘的扭曲在左右手性之间交替。为了最小化两个相反扭曲区域相遇的失配，“锯齿状”结构表现出从单层平面升起的尖点。我们使用的现象学的弹性理论，以前适用于扁平的磁盘和扭曲的带状物分析的分析模型，提出了描述的“锯齿状”结构。当与平面，圆盘相比，我们发现，该模型“锯齿盘”是稳定的或至少亚稳定的高斯曲率模量和边缘能量模量跨越的相图的一个广泛的区域中，与一个大的能量势垒分离的两个结构。的导演模式和几何参数的“锯齿盘”被发现是在定性与实验观察。
2013-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Structure and interaction potentials in solid-supported lipid membranes studied by X-ray reflectivity at varied osmotic pressure
以不带电荷的脂质模型体系1，2-二肉豆蔻酰-sn-甘油基-3-磷酸胆碱（DMPC）为模板，采用旋涂法制备了高度定向的固体支撑脂质膜，并对膜中的$N \simeq 16$进行了控制。将样品浸入聚合物水溶液中以控制渗透压，并通过X射线反射率进行研究。双层结构和波动已被确定通过建模的数据在整个q范围内。热波动描述使用连续的近晶哈密顿与适当的边界条件，在基板和自由表面的堆栈。由此产生的波动幅度和压力-距离的关系进行了讨论，鉴于双层间的潜力。
2015-04-09 cond-mat.soft
Spontaneous membrane formation and self-encapsulation of active rods in an inhomogeneous motility field
我们研究了非均匀运动场中自推进杆的集体动力学。在恒定但不同运动性的两个区域之间的界面处，通过活性杆之间的对齐相互作用自发地产生近晶杆层，使人联想到人造半透膜。这种“活性膜”吞噬局部捕获在低运动性区域中的杆，从而通过自组织进一步提高捕获效率，这种效应我们称之为“自封装”。我们的研究结果是通过计算机模拟的自推进杆模型限制在一个二维平面或球面上的逐步恒定的运动场，但这种现象应该是观察到的任何几何形状具有足够大的空间不均匀性。我们还讨论了可能性，以验证我们的预测的自推进胶体棒和振动颗粒物质的实验中形成的活性膜。
2018-02-02 cond-mat.soft
Chiral twist drives raft formation and organization in membranes composed of rod-like particles
脂筏被假设为促进蛋白质相互作用、张力调节和在生物膜中的运输，但负责其形成和维持的机制尚不清楚。对许多其他凝聚态现象的见解来自胶体系统，其微米级粒子模拟原子和分子的基本性质，但允许单粒子分辨率的动态可视化。最近的实验表明，丝状病毒的双分散混合物可以自组装成胶体单分子膜，具有手性稳定的筏，表现出手性结构和排斥作用。我们定量地解释了这些意见，通过建模的手性液晶的膜颗粒。手性扭曲促进了有限大小的筏的形成，并介导了将它们均匀分布在整个膜上的排斥。虽然这个系统是由丝状病毒的聚集是由葡聚糖depletants，而不是磷脂和胆固醇与突出的静电相互作用熵驱动，胶体和生物膜共享许多相同的物理对称性。手性扭曲可以有助于这两个系统的行为，并可能占分子膜中观察到的某些立体定向效应。
2016-10-31 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
Controlling Gaussian and mean curvatures at microscale by sublimation and condensation of smectic liquid crystals
具有层状结构的软材料，如膜，嵌段共聚物和smectics表现出有趣的形态与非平凡的曲率。本文报道了具有自由表面的近晶A相薄膜在烧结过程中的高斯曲率和平均曲率的重构，即在高温下的再成形。空气-近晶界面的负、零和正平均曲率交替斑块的模式对升华速率有着深远的影响。由于升华，冷凝，和重组，最初的平衡近晶膜与负和零高斯曲率转化为结构具有显着的正高斯曲率的层包装，很少看到在通过冷却从各向同性熔体获得的样品。所观察到的曲率，体弹性行为，和界面的几何形状之间的关系，在烧结的近晶相液晶铺平了道路，为新的方法来控制软形态在微米和亚微米尺度。
2015-11-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
All twist and no bend makes raft edges splay: Spontaneous curvature of domain edges in colloidal membranes
采用理论和实验相结合的方法，我们研究了由不同长度的刚性杆组成的胶体膜中两个不混溶域之间的界面。刚性杆包装的几何考虑意味着，足够短的杆在长杆的背景膜的域是更容易扭曲比相反的结构，在短杆膜背景的长杆域。在域间边缘的倾斜力张开，这反过来又表现为一个自发的边缘曲率，其能量由组成杆的长度不对称性控制。这样的倾斜曲率耦合在域间边缘的热力学模型解释了一些实验观察，包括非单调依赖的域半径的边缘扭曲，和环形域的长杆。我们的工作展示了二维流体中取向和组成自由度之间的耦合如何产生域的复杂形状和热力学，类似于3D流体囊泡中的形状转变。
2019-08-27 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
Theory of microphase separation in bidisperse chiral membranes
我们提出了一个金-朗道理论的微相分离的双分散手性膜组成的杆相反的手征。该模型系统经历从其中两种组分完全相分离的平衡态到由与扭转穿透深度相当的有限尺寸的域组成的微相分离状态的相变。表征的现象，使用线性稳定性分析和数值研究，我们跟踪的起源域的大小发生在此期间的不连续变化之间的竞争，创造一个接口的成本和增益的扭曲能量小域中的扭曲深入到域的中心。
2016-04-11 cond-mat.soft
Liquid Crystalline Polymer Vesicles: Thermotropic Phases in Lyotropic Structures
本文综述了近年来液晶聚合物囊泡（聚合物囊泡）的研究进展。液晶聚合物囊泡具有液晶和聚合物这两种基本软物质的性质。一方面，LC聚合物囊泡提供了取向顺序和二维膜的弯曲几何形状之间相互作用的新实例。球形，椭圆形和四面体囊泡进行了讨论。另一方面，LC聚合物囊泡使得能够使用LC嵌段的从均相到各向同性相的分子内构象转变来设计刺激响应性聚合物囊泡。突出显示了光响应聚合物囊泡爆发。
2015-03-04 cond-mat.soft
Deformation and orientational order of chiral membranes with free edges
出于对由手性棒状病毒组成的胶体膜的实验，我们使用Monte Carlo方法来确定相图的杆和膜的形状的液晶顺序。我们推广的Lebwohl-Lasher模型的手征耦合到一个弯曲的表面与边缘张力和抗弯曲，并包括能量成本倾斜的杆相对于当地的膜法线。膜由通过键连接的硬珠的三角形网格表示，其中每个珠由指向矢装饰。在每个蒙特卡罗步骤中，微珠可以移动，键可以重新连接，指向矢可以旋转。当倾斜的成本很小时，膜倾向于平坦，杆仅在边缘附近扭曲以实现低手性耦合，并且在膜的内部保持平行于法线。在高手征耦合下，棒在各处扭转，形成双态。当倾斜的成本是大的，出现的手性耦合的高值下的π态是伴随着弯曲的膜成鞍形。增加边缘张力倾向于使膜变平。这些结果说明了几何挫折所产生的无法正常的表面有扭曲。
2021-04-28 cond-mat.soft
Shape Elasticity in Colloidal Bent-Core Liquid Crystals
Sandia National Laboratories（桑迪亚国家实验室）
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
Shapes of fluid membranes with chiral edges
我们进行了蒙特卡罗模拟的胶体流体膜组成的手性杆状病毒。该膜由通过键连接的珠的三角形网格建模，其中键和珠在每个蒙特卡罗步骤中自由移动。由于实验观察到的病毒成分扭曲，只有在膜边缘附近，我们使用的有效能量，有利于一个特定的符号的测地线扭曲的边缘。有效能量还包括膜弯曲刚度、边缘弯曲刚度和边缘张力。我们发现三类膜的形状导致的各种条款的自由能的竞争：分支形状，手性磁盘，和囊泡。增加边缘弯曲刚度使膜边缘平滑，导致沿边缘的不同点处的膜法线之间的相关性。我们还考虑了薄膜在外力作用下的形状，通过固定薄膜两端之间的距离，并找到了增加两端之间的距离值的形状。随着距离的增加，膜扭曲成一条带状，力最终达到一个平台。
2019-12-17 cond-mat.soft
Twist Grain Boundary phases in proper ferroelectric liquid crystals realm
本文发现了本征铁电液晶中由极性近晶相组成的扭转晶界相，揭示其由弱手性力放大的静电相互作用主导，并表现出可见光选择性反射与近乎完美的偶极有序排列。
2025-07-01 cond-mat.soft
Achiral symmetry breaking and positive Gaussian modulus lead to scalloped colloidal membranes
在非吸附性聚合物的存在下，单分散的棒状颗粒组装成胶体膜，其是一个棒状长度厚的液体状单层排列的棒。与3D无边缘双层囊泡不同，胶体单层膜形成具有暴露边缘的开放结构，从而提供了研究薄弹性片物理的机会。由单组分手性棒组装的膜形成具有均匀边缘扭曲的扁平圆盘。相比之下，由具有相反手性的杆的混合物组成的膜可以具有任一手性的边缘扭曲。在这种极限下，盘状膜变得不稳定，而是形成具有扇形边缘的结构，其中具有相反旋向性的两个相邻叶被尖状点缺陷分开。这种膜采用3D构型，尖瓣缺陷交替地位于膜平面的上方和下方。在非手性制度的尖点缺陷有排斥相互作用，但远离这个限制，我们测量有效的长程吸引力结合。一个唯象模型表明，扇贝形膜的边缘能量的增加是由伴随的变形能量的减少，由于高斯曲率与扇贝形边缘相关联的补偿，表明胶体膜具有正的高斯模量。一个简单的排除体积参数预测的高斯曲率模量，这是在与实验测量一致的符号和幅度。我们的研究结果提供了深入了解如何膜弹性，几何挫折和非手性对称性破缺之间的相互作用可以用来折叠成3D形状的胶体膜。
2016-11-07 cond-mat.soft
A Twist On Active Membranes: Odd Mechanics, Spontaneous Flows and Shape Instabilities
本文研究活性流体膜的手性应力贡献，发现其引发切向流动和形状不稳定性，由活性 Scriven-Love 数控制，适用于亚细胞到组织水平的生物系统。
2023-06-30 cond-mat.soft physics.bio-ph
Entropic forces stabilize diverse emergent structures in colloidal membranes
由非吸附性聚合物介导的耗尽相互作用促进排斥性胶体颗粒凝聚和组装成各种高阶结构和材料。具有特别丰富的涌现行为的一个例子是从丝状$\it{fd}$病毒和葡聚糖的悬浮液形成二维胶体膜，丝状$\it{fd}$病毒充当具有有效排斥相互作用的杆，葡聚糖充当凝聚的消耗诱导剂。胶体膜即使在组成病毒混合物缺乏宏观手性时也表现出手性扭曲，在改变组成棒的手性时从圆形形状改变为引人注目的海星形状，并且经由病毒通过$180^\circ$扭曲的域壁部分地聚结。我们制定了一个熵动机的理论，可以定量地解释这些实验结构和测量，无论是以前发表的和新执行的，在广泛的实验条件。我们的研究结果阐明了熵是如何单独驱动这些不同结构的形成和行为的，熵通过病毒表现为弗兰克弹性能，通过消耗剂表现为有效的表面张力。我们的推广原则提出了类似的影响，在分子膜的存在，并可以利用可重构胶体结构的设计。
2015-07-02 cond-mat.soft
Helix alignment, chevrons, and edge dislocations in twist-bend ferroelectric nematics
Advanced Materials and Liquid Crystal Institute, Kent State University（肯特州立大学先进材料与液晶研究所）；Materials Science Graduate Program, Kent State University（肯特州立大学材料科学研究生项目）；Faculty of Chemistry, University of Warsaw（华沙大学化学系）；Faculty of Advanced Technology and Chemistry, Military University of Technology（军事理工大学先进技术与化学学院）；Jozef Stefan Institute（约瑟夫斯蒂芬研究所）；Department of Physics, Faculty of Natural Sciences and Mathematics, University of Maribor（马里博尔大学自然科学与数学学院物理系）；Department of Physics, Kent State University（肯特州立大学物理系）
研究扭弯铁电向列相NTBF中表面对齐、V形缺陷和边缘位错的特性，揭示其在电光应用中的潜力。
2025-11-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Geometric Frustration in Twist-Bend Nematic Droplets
本文研究弯折向列相液滴在受限和径向锚定下的几何阻挫，通过数值模拟和拓扑几何分析，揭示其复杂的层状态、缺陷和霍普夫子，并指出与胆甾相结构等价但几何迥异。
2025-05-22 cond-mat.soft
Twist-bend nematics and heliconical cholesterics: a physico-chemical analysis of phase transitions and related specific properties
某些液晶，例如，由香蕉形分子形成的那些可以表现出低温扭曲弯曲的非晶（Ntb）相。在添加手性掺杂剂时，可以在常规的手性双（N*）相下方观察到扭转-弯曲相（N*tb）的手性形式，而在电场下，N* 相转变成称为“螺旋双（heliconical）”的特定状态。在这项工作中，我们已经研究了著名的Nb形成系统CB 7 CB：CB 6 OCB与另外的5CB和手性掺杂剂（ChD），使用光学显微镜，差示扫描量热法（DSC），和测量的温度依赖的光学透射率，使用光学显微镜。分析了5 CB和不同手性掺杂剂（甾体或非甾体性质）对Ntb相热稳定性的影响，在具有足够高ChD含量的N* 相中可以观察到可见光范围内的选择性反射。作为一个独特的功能，急剧解旋的α螺旋在较低的温度下观察到接近N*tb相，这似乎是类似的螺旋解旋接近近晶-A过渡。
2021-07-01 cond-mat.soft
Simulating the pitch sensitivity of twisted nematics of patchy rods
已知刚性、细长的生物分子如丝状病毒、DNA或纤维素纳米晶体形成液晶，通常表现出螺旋超分子组织。关于这些所谓的螺旋相位中的螺距的微观起源、大小和旋向知之甚少。在手性溶致物的实验观察表明，长程手性力的静电起源之间的介晶的作用是负责这样的组织。使用大规模的计算机模拟，我们研究了软微观螺旋赋予的螺距的敏感性，并确认螺旋感是敏感的包装分数的变化，分子螺距的大小和手性相互作用的振幅。特别是，我们发现的证据表明，在固定的分子手性的粒子密度的变化，螺旋的意义可能会自发地改变。最近的理论研究已经报道了这些音高倒置，但模拟证据仍然难以捉摸。我们合理化这些突然变化的超分子螺旋对称性的基础上，详细测量的平均扭矩所产生的扭曲的螺旋。所采用的模拟方法不需要限制扭曲的螺旋板的几何形状，并允许同时测量的间距和扭曲的弹性常数。我们发现，扭曲的弹性常数增加几乎与密度呈线性关系，这表明扭曲的弹性模量没有表现出异常硬化的迹象，由于近晶前的波动，在较高的包装分数。
2016-04-04 cond-mat.soft
Scale dependent chirality in twist-bend liquid crystals
Laue-Langevin Institute（劳厄-朗之万研究所）；Landau Institute for Theoretical Physics, RAS（俄罗斯科学院列别杰夫物理研究所理论物理分院）
本文基于Landau理论分析扭曲-弯曲液晶中的手性传递，证明螺旋结构手性与母体胆甾相相反，源于指向矢与序参量的正交性。
2026-10-02 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
Force induced formation of twisted chiral ribbons
我们研究的螺旋结构的出现受到拉伸力，表明该力将盘形胶体膜扭曲成手性带预定的手。使用的实验技术，强制执行无扭矩的边界条件，我们同时测量的力延伸曲线和量化的形状紧急丝带。一个有效的理论，占膜弯曲能量和使用的边缘的几何特性来模拟内部液晶自由度解释了测量的力-延伸曲线和形状的扭曲的带响应于施加的力。
2019-04-17 cond-mat.mtrl-sci 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
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
Conformational switching of chiral colloidal rafts regulates raft-raft attractions and repulsions
膜介导的颗粒相互作用取决于颗粒本身的性质和它们悬浮的膜环境。实验表明，手性棒状夹杂物溶解在相反的手性胶体膜组装成胶体筏，这是有限大小的可重构液滴组成的一个大的，但精确定义的棒的数量。在这里，我们系统地调整手性的背景膜，并发现在非手性限制胶体筏获得从根本上新的结构特性和相互作用。特别是，筏可以在两个手性相反的状态之间切换，这极大地改变了膜介导的筏筏相互作用的性质。具有相同手性的筏具有长距离排斥，而具有相反手性的筏获得具有明确定义的最小吸引力。吸引力和排斥力的相互作用解释了一个连续模型，占膜的厚度和局部倾斜的组成杆之间的耦合。这些可切换的相互作用使组装成复杂的高阶结构的胶体筏与不寻常的对称性，包括稳定的四聚体集群和“离子微晶”的反扭曲域上组织的二进制正方形晶格。此外，单个筏的性质，如它们的大小，是由它们与其他筏的复合控制的。这些复杂的行为的出现可以合理化纯粹的通用耦合的棒状元素的流体的成分和取向顺序。因此，未揭示的原则可能与传统的脂质双层有关，其中高阶结构的组装也由复杂的膜介导的相互作用介导。
2019-02-09 cond-mat.soft
