Structure of the twist-bend nematic phase with respect to the orientational molecular order of the thioether-linked dimers
University of Silesia（西里西亚大学）；Toyohashi University of Technology（丰桥技术科学大学）
通过分析液晶二聚体的分段功能基团的红外吸收，确定了取向顺序并获得了向列相和扭弯向列相中偶极相互作用的信息。在向列相中，长轴取向顺序随温度降低而增加，但比经典向列相更缓慢，而在扭弯向列相中由于分子倾斜逆转了这一趋势。在向列相中，分子短轴进行各向同性的均匀旋转并具有单轴对齐。然而，在扭弯向列相中，双轴有序发生并随着director的螺旋变形而显著增加。在扭弯向列相中观察到平均吸收率的变化：在向列-扭弯向列相变时纵向偶极子吸收率降低，强调了偶极子的反平行轴相互作用，而横向偶极子的吸收率在340K之前保持不变，之后则变为平行相关。
2026-05-17 cond-mat.soft
Q-tensor model of twist-bend and splay nematic phases
扭转-弯曲取向相（NTB）的特征在于在转变成NTB相之前具有锥形的扭转指向矢和弯曲弹性常数的急剧软化。在最近发现的展曲相位（NS）的展曲弹性常数趋于零，导致在展曲调制垂直于导演。我们模型的两个阶段与一个单一的Q-张量自由能，包括一个长期的，打破了之间的简并性的splay和弯曲的弹性常数，和一个flexoelectric长期耦合的Q-张量的发散与极化。NTB或NS相是通过改变一个弹性参数的符号来获得的。测量的弹性常数表明，N-NTB转变主要是由于增加的电子级，而NS转变是由于挠曲电耦合。
2019-10-03 cond-mat.soft
Nematic twist--bend phase in an external field
向列扭曲--弯曲是自然界公认的第五个向列相位。该相具有螺旋取向顺序，因此它是手性结构，并且可以在由非手性分子组成的系统中稳定。这种自发的手征对称性破缺的微观起源在很大程度上是未知的，但从现象学上讲，它似乎是稳定的，通过假设空间极性和取向有序之间的耦合。理解外部场如何影响该相的稳定性具有极大的智力兴趣和潜在应用的相关性。在介观朗道-德热内理论中，我们发现，对于具有正各向异性的化合物，螺旋解绕成极性单轴螺旋，然而，负材料各向异性引起了丰富的新螺旋相序列，通过使圆锥螺旋变平的机制获得。
2017-12-29 cond-mat.soft
Polarization gratings spontaneously formed by the helical Twist-Bend Nematic phase
报道了由弯曲二聚体分子构成的液晶自发形成偏振光栅的现象。光栅形成的扭曲弯曲调制的双折射相位，NTB的温度范围内，而不需要图案化的细胞表面，因此调制的双折射相位是一个有前途的候选低成本的调制器和光束转向设备，其偏振特性可以通过温度调谐。此外，衍射光特性的研究是一种灵敏的测量技术，用于确定细胞中光轴的三维空间变化。
2018-04-11 cond-mat.soft
Twist-bend nematic phases of bent-shaped biaxial molecules
分子结构的变化如何影响扭曲-弯曲双相（N $_\text{TB}$）的相对稳定性和结构性质？本文推广了平均场模型[C. Greco等人，软物质，2014，10，9318]，以研究臂分子双轴性和分子的弯曲角的值对N $_\text{TB}$的相对稳定性的影响。特别是，我们表明，通过控制双轴性的分子的武器多达四个有序相可以变得稳定。它们涉及N $_\text{TB}$的局部单轴和双轴变体，以及单轴和双轴双相。然而，V形分子显示出比双轴取向相更强的形成稳定的N $_\text{TB}$的能力，其中后者相仅在弯曲角大于$140^\circ$和两个臂的大双轴度时出现在相图中。
2016-08-17 cond-mat.soft
Structure of nanoscale-pitch helical phases: blue phase and twist-bend nematic phase resolved by resonant soft X-ray scattering
用共振软X射线散射（RSoXS）在碳K边探测了具有分子取向顺序但电子密度分布均匀的相的周期性结构：短节距相、蓝相和扭曲弯曲相。理论模型表明，对于简单的螺旋线结构，在实验中只观察到了全节距带，而在螺旋线结构中，应该存在对应于全节距带和半节距带的两个谐振信号。这表明，扭曲-弯曲双螺旋相具有复杂的结构，具有由两个互锁的移位螺旋构成的双螺旋。我们确认，在扭曲弯曲的螺旋相位的螺距是在10 nm的范围内，对于这两个，手性和非手性材料。我们还表明，蓝相的对称性可以明确地确定通过共振增强的X射线衍射信号，包括偏振效应，这被发现是一个重要的指标，在相结构的测定。
2017-04-18 cond-mat.soft
Bending and Stretching in a Narrow Ribbon of Nematic Polymer Networks
我们研究了由温度变化激活的无捻聚合物网络组成的平面无捻带的自发离面弯曲。我们的理论解释了拉伸能和弯曲能，它们竞争建立平衡。我们表明，当达到平衡时，这些能量分量服从\emph{complementarity}关系：一个是最大的，另一个是最小的。此外，我们确定了一个\emph{bleaching}制度：对于足够大的值的激活参数（它测量的顺序在聚合物组织的程度之间的不匹配的参考和当前的配置），带状物的变形基本上是独立的其厚度。
2023-02-02 cond-mat.soft
Nanometric pitch in modulated structures of twist-bend nematic liquid crystals
扩展的Frank弹性能量密度被用来研究一个稳定的周期性调制结构的存在，表现为一个基态呈现扭曲弯曲的分子排列。对于一个无界的样品，我们表明，扭曲弯曲的双相$N_{TB}$的特点是由一个螺旋结构的间距在纳米范围内，与实验结果一致。对于有限厚度的样品，我们表明，稳定的周期性结构的波矢不仅依赖于弹性参数，但也依赖于锚定能量，易轴方向，和样品的厚度。
2017-05-31 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
The Twist Bend Nematic: A Case of Mistaken Identity
我们回顾物理基础迈耶的猜想如何宏观尺度的扭曲和弯曲阴谋内的弗兰克-奥森弹性理论的向列相创造一个螺旋形的安排的单轴，非极性的螺旋方向，所谓的“扭曲弯曲”$\rm N_{TB}$。我们发现，自2011年以来，在由Toriumi发现的奇数亚甲基连接的氰基联苯二聚体中观察到的第二个温度较低的双相，称为$\rm N_X$，被错误地鉴定为$\rm N_{TB}$。此外，随着更多关于$\rm N_X$的定量数据的出现，迈耶的简单预测已经被扭曲，以适应这些发现。事实上，$\rm N_X$中的分子组织符合$\rm N_{PT}$相，这是2016年提出的非线性介晶的极性扭曲排列。的$\rm N_{PT}$的属性进行了总结和区分的$\rm N_{TB}$的努力，以有助于更好地理解的$\rm N_X$阶段，同样重要的是，鼓励研究人员继续寻找一个液晶，表现出迈耶的开创性的理论建议，即形式手性可以存在于简单的向列相组成的非手性分子。
2020-05-29 cond-mat.soft
Note: Formation of the nematic splay-bend in two-dimensional systems of bow-shaped particles
最近，Tavarone等人（J.Chem.Phys.143，114505（2015））讨论了由三根针组成的锯齿形和弓形颗粒的相行为。作者提出了非常有趣的结果，广泛的蒙特卡罗模拟与周期性的边界条件，在恒定的NVT和恒定的NPT合奏。除了各向同性、非晶相和近晶相之外，他们还确定了一种调制的非晶相，这实际上是非晶核系统长期预期的展曲-弯曲相（$N_{SB}$）（Europhys. Lett. 56，247（2001））。他们还用平均场近似下的密度泛函理论描述了各向同性-向列相和向列相-近晶相的转变。但是，作者没有提供$N_{SB}$的理论描述。在这里，我们提出了一个简单的理论相变的$N_{SB}$阶段，以填补空白。在我们的研究中，我们使用Onsager型密度泛函理论与完美的顺序近似和调制结构的Meyer参数化。我们提出的结果为任意比例的中心和侧段的长度和开口角度的弓形颗粒。
2018-02-02 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
Mixing Twist-Bend and Ferroelectric nematic liquid crystals
本研究实验探讨了 twist-bend (Ntb) 与铁电 (NF) 向列相液晶二元混合物的相图及物理性质，发现二者不相容，混合后相变温度与焓值显著降低甚至消失，且展曲弹性常数等呈现截然不同的特性。
2023-08-02 cond-mat.soft
Statistical mechanics of bend flexoelectricity and the twist-bend phase in bent-core liquid crystals
我们发展了一个朗道理论，用于研究双核分子液晶中的弯曲挠曲电性。在该模型的双相，弯曲挠曲电系数增加，因为我们降低温度对双极性相变。在此临界点，存在由高温均匀极性相向低温非均匀极性相的二级转变，该转变由扭转-弯曲或展曲-弯曲变形组成。为了检验朗道理论的预测，我们进行蒙特卡罗模拟，以找到作为温度的函数，施加电场，和相互作用参数的方向和极化配置。
2013-05-21 cond-mat.soft
The twist-bend nematic phase of bent mesogenic dimer CB7CB and its mixtures
扭转-弯曲向列相形成液晶CB 7 CB与原型棒状液晶5 CB的二元混合物表现出具有与纯CB 7 CB所报道的性质类似的性质的扭转-弯曲向列相。混合物看起来均匀，在任何浓度下都没有明显的微米或纳米级偏析。相变温度与浓度的线性关系表明，这些二元混合物接近理想。然而，随着5CB的加入，粘度的降低允许特征性扭曲弯曲条纹纹理松弛成均匀双折射的状态。我们确认存在的纳米级调制的分子取向的混合物中的冷冻断裂透射电子显微镜（FFTEM），进一步证明了它们的扭曲弯曲的性质。我们设计并实现了一种统计方法来定量测量的基态间距的扭曲-弯曲相及其混合物使用FFTEM。5CB的添加通常使测量的基态间距分布向更大的间距偏移。有趣的是，在50wt%浓度的5CB下，间距似乎不连续地增加约10 nm，表明扭转-弯曲相在较高的5CB浓度下经历结构转变。
2015-11-24 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
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
Insight into ordering at nematic twist-bend interfaces
Institute of Theoretical Physics and Mark Kac Center for Complex Systems Research, Jagiellonian University（雅盖隆大学理论物理研究所与马克·卡克复杂系统研究中心）
通过模拟非手性粒子形成的扭曲-弯曲向列相界面，发现密度调制的展曲-弯曲-扭曲结构，而非解扭织构，并揭示零扭曲表面的起伏成因。
2026-09-24 cond-mat.soft
Confinement Reveals Hidden Splay-Bend Order in Twist-Bend Nematics
Institute of Theoretical Physics and Mark Kac Center for Complex Systems Research, Jagiellonian University（雅盖隆大学理论物理研究所与马克·卡克复杂系统研究中心）；International Institute for Sustainability with Knotted Chiral Meta Matter (WPI-SKCM²), Hiroshima University（广岛大学缠绕手性超物质可持续发展国际研究所）
研究通过约束揭示扭弯向列相中的隐藏张弯序，并展示其在受限薄片中的相变行为。
2025-10-03 cond-mat.soft
Bending-induced director reorientation in a nematic liquid crystal elastomer bonded to a hyperelastic substrate
本文在非线性弹性理论的框架下，研究了表面涂敷有液晶液晶弹性体的超弹性基底的二维纯弯曲问题。对于给定的本构模型，建立了由变形动量平衡、取向动量平衡和力学约束组成的控制系统，并导出了相应的精确解。发现存在两种不同的弯曲解。为了确定哪一个是优选的，我们比较了两种解决方案的总势能，并发现对于某些材料参数，两种能量曲线可能在弯曲角$α_c$的临界值处具有交点。具体地，指向矢$\bm n$在$α_c$处突然将$\dfracπ{2}$从一个解旋转到另一个解，这指示指向矢重定向（或跳跃）。此外，不同的材料和几何参数的弯曲变形和过渡角$α_c$的影响可以揭示使用所获得的弯曲解。同时，该精确解可为验证液晶弹性体近似平板模型的准确性提供基准问题。
2020-03-16 cond-mat.soft
Unwinding of the twist-bend nematic structure under an external field
最近发现的扭转弯曲双折射相，$\rm N_{tb}$，是一种非均匀平衡双折射相，其在具有倾斜角$θ$和螺距$P$的锥形螺旋上呈现具有双折射指向矢$\textbf{n}$进动的自发弯曲。最近从弹性观点通过将α相的Frank弹性能量密度扩展到包括螺旋轴的对称元素$\bf t$，证明了$\rm N_{tb}$相的稳定性。在目前的通信中，我们调查的外部体场（磁或电）的间距的$\rm N_{tb}$阶段的影响。对于具有正磁化率各向异性的材料，当磁场$\bf{H}$平行于螺旋轴$\bf{t}$时，该场修改指向矢和螺旋轴之间的耦合参数，从而移动该耦合导致$\rm N_{tb}$相位的值的区间。如果$\bf{H}$垂直于$\bf{t}$，则示出了双指向矢$\bf n$进动的节距随着$\bf{H}$而增加，并且在$H_c$的临界值处，其变为无限大，如在胆甾相液晶中那样，即，得到n的均匀取向。我们的结果包括行为的一个under字段作为一个限制的情况下。
2016-02-24 cond-mat.soft
Interfacial and morphological features of a twist-bend nematic drop
在这项实验和理论研究中，我们研究了平衡形状的准二维扭曲弯曲双折射（Ntb）滴内形成的平面排列的双折射层的液晶CB 7 CB。最初，在设置点的Ntb相，液滴假设一个非平衡尖椭圆形的几何形状与主轴正交的董事周围的流体，这种增长主要是由各向异性热扩散。液滴通过接近其熔化温度的热驱动动力学演化达到平衡。它们与一个特征性的双条纹形态相关联，随着温度的降低，双条纹形态转变为熟悉的焦锥纹理。在平衡状态下，毫米级的大液滴呈类触晶状，沿着周围流体的指向矢伸长。这种几何形状是由具有两个无量纲参数的数学模型来解释的，其中一个是Ntb相的结构锥角，另一个是液滴界面处的失配弹性能的相对强度。这两个参数都是通过测量平衡形状的长宽比和尖点的内角角从观察中提取的。
2016-02-24 cond-mat.soft
Molecular organization in the twist-bend nematic phase by resonant X-ray scattering at the Se K-edge and by SAXS, WAXS and GIXRD
用磁场定向的新型硒标记二聚体与DTC 5C 7混合，用硬X射线共振散射和小角和广角X射线散射（SAXS，WAXS）研究了二聚体中的扭曲-弯曲相（Ntb）。共振衍射斑点表明在Ntb相中具有9-12 nm节距的螺旋。前所未有的高螺旋取向使得全局和局部序参量能够去卷积。这与同时共振和非共振SAXS和WAXS数据相结合，使我们能够构建Ntb相位匹配扭曲分子构象和局部螺旋指向矢场的修改模型。
2016-12-04 cond-mat.soft
Nonlinear curvature elasticity of nematic liquid crystals
近年来，非手性分子组成的体调制液晶的非线性弹性性质引起了人们新的兴趣。本文推广了Oseen-Zocher-Frank的液晶弹性理论，在弹性形变能中加入了应变张量的梯度。弹性张量场的不变量，直到四阶的指向矢空间导数，计算。另一种方法，包括在延长线弹性能量的更高的权力的应变张量，在经典的弹性固体，也被开发。两种方法研究了扭弯调制相位，并对结果进行了比较。扭转-弯曲相的锥角作为弹性常数的函数计算。考虑了表面效应。最后，我们证明了一个展曲弯曲的相位与小振荡的方向盘围绕轴是禁止的。
2018-11-08 cond-mat.soft
Dynamics of a sheared twist bend nematic liquid crystal
本文研究了一种扭转弯曲型液晶$(N_{TB})$液晶的流动行为。在一定的温度和剪切速率（$\dotγ$）范围内，它显示出三种不同的剪切应力（$σ$）响应。在I区，$σ\sim\sqrt{\dotγ}$，在II区，应力显示出平台，其特征为幂律$σ\sim{\dotγ}^α$，其中$α\sim0.1-0.4$和在III区，$σ\sim\dotγ$。随着剪切速率的增加，$σ$从区域I到区域II连续变化，而从区域II到区域III不连续变化，具有滞后性。在高原（区域II），我们观察到一个动态的应力波动，表现出规则的，周期性和准周期性振荡下的应用程序的稳定剪切。在我们的实验中观察到的时空动力学是接近那些在剪切致热流体的理论预测。
2021-07-30 cond-mat.soft
Twist-bend nematic liquid crystals in high magnetic fields
我们目前的磁光测量两种材料，形成最近发现的扭曲弯曲的？（Ntb）相。这种有趣的物质状态代表了一种新的流体相，它在三个方向上是取向各向异性的，并且还表现出比分子尺寸大几倍的周期性平移顺序。NTB材料也可自发地形成可见的宏观条纹结构。结果表明，外加磁场可以持续抑制光学条纹织构，25 T的外加磁场使N-Ntb相变温度降低近1 ℃。我们提出了一个定量的机制来解释这种转变，并提出了一个Helfrich-Hurault型的光学条纹形成机制。
2014-07-31 cond-mat.soft
Fourth order nematic elasticity and modulated nematic phases: a poor man's approach
本文提出了一种扩展的Frank-Oseen的弹性能的块状液晶，这是基于假设的基本变形允许在液晶的splay，扭曲和弯曲。广义弹性能是基本变形的四阶形式。研究了体自发调制或形变双折射液晶基态的存在性。该分析仅限于在没有限制表面和/或外部场的情况下的体相液晶。非形变基态只有在Frank-Oseen弹性常数为正时才是稳定的。在其中至少一个为负的情况下，基态变得变形。在弹性参数的空间中的变形状态的稳定性的分析允许表征不同类型的变形的非线性相位。其中一些是新的相变，例如预测了扭曲-展曲相变。得到了控制扭转-弯曲和张开-弯曲状态稳定性的二阶弹性常数之间的不等式。
2018-04-27 cond-mat.soft
Twist-bend nematic phase from Landau-de Gennes perspective
2011年在液晶二聚体中发现的扭曲-弯曲双折射$(N_\text{TB})$相的自组织理解处于全球软物质研究的最前沿。尽管形成该结构的分子是化学非手性的，但这种新的非手性相在各向同性的$(I)$和单轴非手性的$(N_\text{U})$相中发展了结构手性。分子，形状诱导的flexopolarization提供了一个可行的机制，定性的理解$N_\text{TB}$和相关的相变。剩下的关键问题是，用这种机制是否也可以定量地解释现有的实验数据。为了解决这个问题，我们提出了一个概括的介观朗道-德Gennes理论的向列相，其中高阶弹性项的排列张量被考虑在内，除了最低阶flexopolarization耦合。该理论不仅能够解释$N_\text{TB}$的出现，而且与实验数据定量吻合。在示例性计算中，我们采用已知的CB 7 CB柔性二聚体的数据-$N_\text{TB}$研究中的“果蝇”[A. Jákli等人，Rev. Mod. Phys. 90，045004（2018）] -并根据双相序参量和Frank弹性常数的温度变化估计模型的本构参数。然后，我们寻求的各向同性，单轴取向和扭曲弯曲取向相的相对稳定性和属性。特别是，我们评估各种属性的$N_\text{TB}$，如温度变化的结构的波矢量，锥角，flexopolarization，和其余的序参量。我们还研究了$N_\text{TB}$的精细结构，…
2020-05-05 cond-mat.soft
Chirality transfer in lyotropic twist-bend nematics
通过分子模拟和经典密度泛函理论，研究了中心扭曲引入可控手性的弯曲棒状介晶的液晶相行为，揭示了手性对扭曲-弯曲相和胆甾相的影响及手性传递机制差异。
2025-08-05 cond-mat.soft
Fluctuation modes of a twist-bend nematic liquid crystal
我们报告了一个动态光散射研究的波动模式的热致液晶混合物的单体和二聚体化合物，表现出扭曲弯曲的双（$\mathrm{N_{TB}}$）相。结果表明，频谱过阻尼波动，其中包括两个非流体动力学和一个流体动力学模式的$\mathrm{N_{TB}}$阶段，和一个单一的非流体动力学加上两个流体动力学模式（通常的光学轴或董事波动）在较高的温度下，单轴的相位。这些波动的性质和条件，他们的观察是全面解释的自由能量密度的朗道-deGennes展开的螺旋方向和螺旋偏振领域的特点的$\mathrm{N_{TB}}$结构，后者作为主要的序参量。一个“粗粒化”的近似简化了理论分析，并使我们能够证明计算和实验确定的模式弛豫速率的温度依赖性之间的定量协议。
2015-12-09 cond-mat.soft
Electric field distortions in structures of the twist bend nematic (NTB) phase of a bent-core liquid crystal
利用非手性弯曲核液晶化合物的扭曲弯曲相在直流偏压下的介电谱研究了其对电场的响应。揭示了两个集体弛豫过程，这些被分配到扭曲的螺旋结构的外部偏置场。该模式的频率主要取决于螺旋角，并具有异常的，软化的行为在螺旋弯曲的螺旋角过渡。介电各向异性与电场的耦合在时间尺度上产生了一种新的平衡周期结构。随着偏置场的增加，波矢量的模逐渐消失（除了初始行为，这正好相反）。从扭曲弯曲的展曲弯曲结构的过渡是清楚地观察到的突然下降，在这种模式的频率，这几乎是线性增加字段。结果同意从目前的模型预测的周期性扭曲的扭曲弯曲双相。
2018-05-08 cond-mat.soft physics.chem-ph
Soft modes of the dielectric response in the twist-bend nematic phase and identification of the transition to nematic splay bend phase in the dimer CBC7CB
本文研究了弯曲形状非手性液晶二聚体扭曲弯曲相的介电谱，以确定不同的弛豫模式。这两个分子的过程被分配到一个进动旋转的纵向组件的氰基联苯基团和第二的旋转的横向组件的二聚体。低频峰在扭转弯曲的α到β转变处表现出一种特殊的温度行为。这个峰值可以被分配到一个集体波动的倾斜角的粗粒度的指向矢N相对于伪层法线。这与在电光实验中观察到的作为对电场的响应的电诊所效应很好地对应。低频弛豫过程可以被识别为Goldstone模式，与锥相的长尺度波动有关。在强偏置场的存在下，在温度范围内的扭曲弯曲的双折射数据被解释为螺旋线的解绕和一个字段诱导的双折射弯曲相的形成的指示。
2018-12-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.app-ph
Hierarchy of Periodic patterns in the twist-bend nematic phase of mesogenic dimers
烃连接的介晶二聚体的一些有吸引力的性质已经被发现，这些的主要特征是二聚体在限制下形成周期性图案的能力。在不同的实验条件下，在这些材料中可以观察到至少六种不同类型的条纹状周期图案。我们最近的发现是在N-Ntb相变界面处发现了微米尺度的周期性图案，以及Ntb相中的亚微米尺度图案。使用三光子激发荧光偏振显微镜观察到的层状亚微米图案，这些都在这里报道。
2015-02-13 cond-mat.soft
Geometrically-controlled twist transitions in nematic cells
我们研究了正弦光栅和平面衬底之间的微扰的几何控制扭转跃迁。在这些细胞中，向扭曲状态的转变是由表面效应驱动的。我们已经确定了负责过渡的机制分析，并使用精确的数值计算研究的扭曲不稳定性发生的表面参数的范围。接近这些值，电池在最小的外部场或温度变化下工作。
2002-02-26 cond-mat.soft
Oblique helicoidal state of the twist-bend nematic doped by chiral azo-compound
用一种新型光敏手性掺杂剂ChD-3816（一种含4-己酰氧基苯基和2-异丙基-5-甲基环己基苯甲酸酯的偶氮化合物）诱导CB_7/CB_6 OCB体系的螺旋扭曲，并加入5 CB以降低其相变温度。测定了ChD-3816对相变温度的影响，以及其浓度对螺旋扭转测量值的影响。由于ChD-3816的光诱导反式-顺式异构化，大多数测量参数可能发生变化。在电场作用下，得到了新出现的甲醇结构在可见光范围内的选择性反射光谱，其波长可由电场和适当的紫外光照射控制。对比度图像的动态形成的可能的应用进行了讨论。
2023-03-05 cond-mat.soft
Nematic twist-bend phase of a bent liquid crystal dimer: field-induced deformations of the helical structure, macroscopic polarization and fast switching speeds
扭曲弯曲液晶（Ntb）相是液晶（LC）中新近加入的液晶（N）相。在最近的几项理论研究中预测了在外部电场下Ntb相中的净极性顺序，但尚未在实验上实现。我们研究了一个弯曲的LC二聚体CB 7CB的极性性质，介电性能，电光开关和光传输性能。LC显示出相对高温的Nb2O3（N）相和较低温的Nb2O3（NX）相（在文献中也称为Ntb）。在整个中间相范围内得到了具有大极化值的阈值依赖的极化电流响应。相关的开关时间被发现在亚毫秒区域。这种类似铁电体的极化现象是由极性有序团簇的集体重新取向引起的。在NX相，电场引起的扭曲螺旋结构的变形也有助于净极化。介电测量证实了cybotactic集群的存在下，通过弛豫过程与大的活化能。外部电场下的NX螺旋结构的变形证实了偏振光显微镜和光学透射研究。场致变形、净极序和快速开关将有助于更好地理解NX（或Ntb）相动力学。它还可能在下一代电光设备中找到应用。
2021-08-23 cond-mat.soft
Splay Stiffening and Twist Softening in a Ferroelectric Nematic Liquid Crystal
本研究针对铁电向列液晶的力学性质展开，通过对比兼具非极性与铁电向列相的液晶体系的展布、扭转弹性常数，发现极性有序会使展布刚度提升、扭转弹性降低，揭示了静电作用对软物质行为的影响。
2025-05-21 cond-mat.soft
Increased intermolecular interactions and cluster formation at the onset of the twist-bend nematic phase in thioether cyanobiphenyl-based liquid crystal dimers
采用红外光谱（IR）和基于密度泛函理论（DFT）的量子化学计算方法研究了硫醚二聚体的结构以及在N（N）和NTB（扭-弯）相中的分子间相互作用。红外吸光度测量进行了偏振光束均匀排列的样品，以测量和理解的振动跃迁偶极矩在液晶状态的取向。观察到在扭转弯曲结晶相中的平均IR吸光度的揭示温度依赖性变化。在从N到NTB相的过渡中，发现与纵向偶极子的吸光度降低有关。这是一个结果的反平行轴向相互作用的偶极子，而横向偶极子的吸收率保持不变，直到340 K，然后增加和偶极子相关的平行。为了说明在双相的分子排列，DFT计算进行了最接近的横向邻居的系统。在过渡偶极子的平方的变化被发现是非常相似的平均吸光度，在红外光谱中观察到的。观察到由成对形成占主导地位的分子的相互作用以及分子的长轴相对于彼此的移位。从光谱测量的最重要的观察是突然增加的分子间相互作用的温度从N到NTB相降低。在二聚体核心中诱导的偶极子的相关性显著增加证明了这一点。
2022-06-15 cond-mat.soft
Twisted loxodromes in spindle-shaped polymer nematics
本研究建立能量模型，捕捉纺锤形聚合物向列相微粒的斜驶线扭曲行为，通过Frank自由能加约束项描述表面扭曲，并推广至体相探索有利参数空间。
2021-05-24 cond-mat.soft
Non-Newtonian rheology in twist-bend nematic liquid crystals
在这项工作中，我们提出了一个简单的定性模型来描述扭弯液晶的剪切流变行为。结果表明，在较低的剪切速率下，有效粘度随剪切速率的增大而减小，表现出剪切稀化现象。在中等剪切速率下，应力几乎与剪切速率无关（一种平台），而在大剪切速率下发生牛顿流变。在我们的理论中，我们估计的粗粒剪切粘度系数的有效smectics相当于在大尺度上的扭曲-弯曲阶段的剪切速率的临界值。我们的工作结果与最近的实验研究是一致的。
2022-07-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
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
Twisting with a twist: supramolecular helix fluctuations in chiral nematics
迄今为止，溶致胆甾相液晶的大多数理论描述都集中在均相系统上，其中与棒取向相反，棒浓度是均匀的。在这项工作中，我们建立在Onsager-Straley理论的扭曲向列相和研究的影响，弱浓度梯度，产生一些外部的潜力，对螺旋扭曲。我们应用我们的理论手性nanohelices在超分子螺旋意义是已知的纳米螺旋线自发地改变粒子浓度的变化后，通过一个所谓的补偿点，在介观扭曲消失的迹象。我们发现，施加的字段提供了精致的控制的旋向和大小的螺旋方向字段，即使在弱场强度。在相同的框架内，我们还量化的董事波动谱，并找到相关长度发散的补偿点的证据。
2017-05-02 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
Optical response of a nematic liquid crystal cell at splay-bend transition: model and dynamic simulation
我们研究了向列相液晶盒在施加电压后发生展曲-弯曲转变的动态光学响应。我们制定了一个简化的模型，同时考虑到挠曲电耦合和表面旋转粘度。通过数值求解该模型的动力学方程，计算了指向矢分布和透射率随时间的演化。我们评估的响应时间作为一个函数的一些参数表征介电和弹性各向异性，不对称的表面预倾角，锚定能，表面旋转粘度和挠曲电。
2004-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Frank elasticity of composite colloidal nematics with anti-nematic order
混合具有明显不同的各向异性的胶体形状产生复合向列相，其中各个组分的顺序可以是根本不同的。在由浸没在热致液晶中的各向异性胶体组成的胶体棒-盘混合物或混合向列相中，其中一种组分可以采用所谓的反有序，而另一种组分表现出常规的反有序排列。专注于简单的模型，硬棒和磁盘，我们采用Onsager-Straley的第二维里理论推导出杆和磁盘的弹性模量的标度表达式，在两种配置和反反的配置，并确定其明确的依赖于粒子浓度和形状。我们证明了反向列相有序颗粒的张开、弯曲和扭曲弹性随反向列相有序程度的变化而变化，反向列相有序颗粒的弯曲张开比远大于传统的向列相有序颗粒。混合向列相的弹性性能的表面锚定的影响也将详细讨论。我们进一步证明，混合单轴杆-盘向列相的弹性取决于精美的组件的形状，我们提供简单的缩放表达式，可以帮助工程师的复合液晶的弹性性能。
2018-10-16 cond-mat.soft
Lily-like twist distribution in toroidal nematics
环形向列相是环形环面形式的双折射液晶的液滴。当指向矢服从平面简并边界条件时，所有弹性常数的平衡解都是沿所有内部环形壳平行线的纯弯曲指向矢场。局部稳定性分析表明，当扭转弹性常数足够小时，预计会发生不稳定性。很自然地推测，在这种状态下，整体平衡的特征是在环面的边界上有一个最大的扭曲偏转，在环面的横截面上的扭曲分布由一个fennel状表面表示。我们证明，令人惊讶的是，稳定的扭曲分布，而不是由一个百合状的表面。因此，总的最大扭转偏转正好落在圆环内。为了应对完全非线性设置中弹性自由能泛函的复杂性，我们开发了一种专门的深度学习优化方法，在这里也进行了适当的验证和记录，因为它有望适用于其他类似的问题，同样难以分析。
2018-10-25 cond-mat.soft
Helical microstructures in molluscan biomineralization are a biological example of close packed helices that may form from a colloidal liquid crystal precursor in a twist-bend nematic phase
我们证明，自然界产生了一个紧密包装的螺旋扭曲的丝状材料在生物矿化的软体动物。在液晶中，扭曲-弯曲向列相已被预测和观察到。我们提出和分析的证据表明，螺旋生物矿物的微结构的软体动物壳可能形成这样的液晶前体。
2022-10-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.bio-ph
A blend of stretching and bending in nematic polymer networks
向列型聚合物网络是（热和光）可活化的材料，其结合了橡胶和液晶的特征。当只有一个薄片的拉伸能量的聚合物网络被最小化，固有的（高斯）曲率的形状时，它采取（热或光）驱动被确定。不幸的是，这产生了许多可能的形状，为此我们需要一个选择标准，该标准只能由取决于变形形状的非本征曲率的校正弯曲能量来提供。到目前为止，文献提供了近似的校正取决于平均曲率。本文从三维高分子弹性体的新经典能量出发，导出了高分子网状薄片的适当弯曲能。这项任务是通过一个基于修改后的基尔霍夫-洛夫假设，它经受住了更复杂的分析工具的批评降维。结果是表面弹性自由能量密度，其中拉伸和弯曲混合在一起;它们可以是或可以不是长度分离的，并且应该一起最小化。变形形状的非本征曲率不仅通过平均曲率表征弯曲能，而且还通过主曲率方向坐标系中指向矢的相对取向表征弯曲能。
2020-08-04 cond-mat.soft math-ph math.MP
Line defects in nematic liquid crystals as charged superelastic rods with negative twist--stretch coupling
本研究将向列液晶中的线缺陷建模为超弹性杆，通过理论、模拟和实验测量其弹性模量，发现负扭转-拉伸耦合，并建立有效弹性理论以理解其变形。
2023-12-22 cond-mat.soft
Properties of twisted topological defects in 2D nematic liquid crystals
拓扑缺陷是液晶最显著的特征之一。在二维向列学中，它们已被证明有效地表现为具有电荷和取向的粒子，这决定了它们的相互作用。在这里，我们研究“扭曲”的缺陷，具有径向依赖的取向。我们发现，扭曲可以部分放松，通过创建和湮灭的缺陷对。通过求解缺陷运动方程和计算缺陷上的力，我们确定了四个不同的元素，管理相互作用的拓扑缺陷的相对弛豫运动，即吸引力，排斥力，共同旋转和共同平移。这些影响的相互作用可能导致复杂的缺陷轨迹，这可以通过设置相关的时间尺度来控制。
2021-07-12 cond-mat.soft
Characterization of the sub-micrometer hierarchy levels in the twist-bend nematic phase with nanometric helices via photopolymerization. Explanation for the sign reversal in the polar response
光聚合的反应性介晶与介晶二聚体混合，显示出扭曲-弯曲双相（$N_{TB}$），揭示了在平面细胞中观察到的自变形模式的复杂结构。聚合的反应性介晶保持由液晶分子在扭曲弯曲相中形成的结构，因此能够通过扫描电子显微镜（SEM）观察。从几十纳米到微米的层次有序尺度详细成像。亚微米的功能，从早期的X射线实验预期，直接可视化。在$N_{TB}$相中形成的自变形条纹中，发现平均指向矢场在单元平面中从单元摩擦方向倾斜高达45 $^{\circ}$的角度。这种倾斜解释了在电光研究中观察到的符号反转。
2017-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Elasticity and Viscosity of a Lyotropic Chromonic Nematic Studied with Dynamic Light Scattering
利用动态光散射技术，我们首次测量了自组装溶致发色液晶中液晶相的温度依赖性弹性模量和取向粘度系数。弯曲模量K3和张开模量K1比扭转常数K2高一个数量级。比率K3/K1显示出随温度的异常增加;我们将其归因于随着温度的增加聚集体的缩短。粘度系数也显示出显着的各向异性，以及强烈的温度依赖性，特别是，弯曲粘度是三个数量级小于展曲和扭曲粘度。
2008-07-16 cond-mat.soft
Nematic twist-bend phase with nanoscale modulation of molecular orientation
一种物质的状态，其中分子显示出长程取向顺序，而没有位置顺序被称为液晶。最著名和最广泛使用的（例如，在现代显示器中）是单轴取向，棒状分子沿着一个轴排列，称为指向矢。当分子是手性分子时，指向矢在空间中扭曲，画出一个直角螺旋面并保持垂直于螺旋轴;这种结构被称为手性螺旋。在这项工作中，使用透射电子显微镜和光学显微镜，我们实验证明了一个新的非手性分子，其中董事如下倾斜的螺旋面，保持恒定的倾斜角与螺旋轴，经历扭曲和弯曲形成的一个新的双有序。倾斜螺旋面具有纳米级的节距。新的扭曲弯曲的螺旋面代表了单轴螺旋面（没有倾斜）和手性螺旋面（有直角倾斜的螺旋面）之间的结构联系。
2013-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
