X-ray cross-correlation analysis of liquid crystal membranes in the vicinity of hexatic-smectic phase transition
本文用角向X射线互相关分析(XCCA)研究了液晶膜在六方-近晶相变附近的X射线性质。利用两点角强度交叉关联函数直接测定了六角相的键取向级参数。位置相关长度的温度依赖性进行了分析。得到的相关长度显示更大的值为BO阶的高阶傅立叶分量。这些发现表明BO和位置顺序之间的强耦合,迄今为止尚未详细研究。
2013-08-14 cond-mat.soft
Structures and orientational transitions in thin films of tilted hexatic smectics
我们提出了详细的系统的研究在薄液晶薄膜的近晶-C的六角相变的结构转变。对于第一次所有可能的结构在文献中报道的一种材料(5 O. 6)在温度和厚度的变化观察。在不寻常的调制结构中,条纹的平衡周期是磁畴尺寸的两倍。我们解释这些模式的现象学朗道型理论的框架工作,作为一个自然的几何挫折在一个系统中产生的平衡现象,具有自发的展曲变形。
2005-09-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Ternary liquid crystalline mixture showing broad antiferroelectric smectic C$_A$* and glassy hexatic smectic X$_A$* phases
Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院核物理研究所);Institute of Chemistry, Military University of Technology(军事科技大学化学研究所);Faculty of Chemistry, Jagiellonian University(雅盖隆大学化学学院);Research Center for Thermal and Entropic Science, Graduate School of Science, Osaka University(大阪大学理学研究科热力学与熵科学研究中心)
研究设计了一种三元液晶混合物以获得玻璃态中的倾斜hexatic smectic相,通过结构、电光和介电性质研究,发现smectic层间距和倾斜角变化,揭示分子二聚化可能,同时观察到SmC$_A$*和SmX$_A$*相的玻璃化及介电谱特征。
2026-04-15 cond-mat.soft
Emergent Potts Order in a Coupled Hexatic-Nematic XY model
针对液晶54 COOBC薄膜中一种意想不到的近晶-A '相的性质,我们对一个耦合的六方晶系XY模型进行了大规模的蒙特卡罗模拟。由此产生的有限温度相图揭示了一个小的区域与复合Potts $\mathbb{Z}_3$秩序以上的涡旋结合过渡,这一阶段的特点是相对hexatic-bronchial有序,虽然两个变量是无序的。该系统仅在较低温度下才发展出代数六阶和代数七阶。这种多步熔化的情况下同意与实验观察到的一个尖锐的比热异常,出现以上的发病六角位置顺序。因此,我们提出近晶A '相的特征是复合Potts序和分数涡旋的束缚态。
2021-03-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Angular structure factor of the hexatic-B liquid crystals: bridging theory and experiment
我们报告的结果从X射线散射研究的角结构因子的液晶六方B膜。根据六方B相的六重旋转对称性,其特征散射分裂成六个反射。这些反射的径向和角截面的形状和它们的温度演化进行了分析。我们发现,在很宽的温度范围内的六方B相存在的平面内X射线散射的角分布拟合Voigt函数,这是高斯和洛伦兹函数的卷积。这一结果得到了六角结构因子低于近晶-六角相变温度的已知理论考虑的支持。在近晶-六方相变温度附近的六方峰的角形状的类似预测遵循三维中的六方B相的多临界标度理论。我们发现,六角结构因子的具体形状可以解释由两个不同的贡献系统的自由能的相互作用,液体状的密度项和键取向顺序和短程密度波动之间的耦合项。
2021-10-22 cond-mat.soft
Equilibrium of fluid membranes with tangent-plane order (TPO), elasticity of smectics with TPO, and dispiration asymmetry in smectics-C*
流体膜具有切平面有序(TPO),如倾斜和六角有序,提供了独特的软物质系统,用于研究弹性,形状,拓扑结构和热涨落之间的相互作用。利用膜能的自旋连接公式,我们得到了这种膜的基态的平衡方程和自由边界条件。我们扩展的自旋连接配方与TPO的近晶相液晶,并表明,手性近晶-C * 这一概括导致实验验证的后果具有拓扑指数(螺旋度)相同的幅度,但相反的迹象。
2015-06-18 cond-mat.soft
Universality for Moving Stripes: A Hydrodynamic Theory of Polar Active Smectics
我们提出了一个流体动力学理论的极性活性smectics,系统和不具有数量守恒。对于后者,我们发现准长程近晶序在d=2和长程近晶序在d=3。在d=2时,随着噪声强度的增加,存在从近晶相到有序流体相的Kosterlitz-less-type相变。对于数量守恒的情况下,我们发现,巨大的数量波动极大地抑制了近晶秩序;近晶秩序是长程的d=3;和非线性效应变得重要的d=2。
2013-01-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Analysis of the shape of x-ray diffraction peaks originating from the hexatic phase of liquid crystal films
本文用X射线衍射方法研究了75 OBC和3(10)OBC化合物六方B相中的键取向次序。分析了单个衍射峰的角度分布随温度的变化规律。接近于六方-B-近晶-A过渡,这些轮廓可以由高斯函数近似。在较低的温度下,在hexatic-B相的配置文件更好地拟合的Voigt函数。在Aharony和Kardar提出的有效哈密顿量的基础上,对三维六角体衍射峰的宽度进行了理论分析。理论计算与X射线实验结果符合得很好。
2016-10-06 cond-mat.soft
Structural and dynamical investigation of glassforming smectogen by X-ray diffraction and infra-red spectroscopy aided by density functional theory calculations
本研究结合X射线衍射、红外光谱与DFT计算,分析手性近晶玻璃形成材料的分子结构与相行为,验证六方近晶相推测,探究玻璃化转变对结构与光谱的影响。
2024-09-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Spatially resolved x-ray studies of liquid crystals with strongly developed bond-orientational order
本文用X射线研究了液晶3(10)OBC自由悬浮的六角薄膜。我们的研究结果揭示了在六方-近晶相变附近的键取向(BO)顺序的空间不均匀性和在较低温度下形成大规模的六方畴。在六角相深处,通过角向X射线互相关分析(XCCA)直接确定了25个连续的六重BO序参量。这种强烈发展的六角阶,使我们能够确定高阶校正项的标度关系预测的多临界标度理论在一个完整的温度范围内的六角相存在。
2014-12-03 cond-mat.soft
The Smectic A to C Phase Transition in Isotropic Disordered Environments
从理论上研究了各向同性无序环境中近晶A到C的相变。令人惊讶的是,我们发现,在干净的近晶A到C相变,近晶层的波动不影响过渡的性质,尽管事实上,他们是更强的存在下的障碍。结果表明,该跃迁的普适类是“随机场XY模型”的普适类。
2012-09-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Selective reflection of light in glassforming ternary liquid crystalline mixtures
Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院核物理研究所);AGH University of Cracow(克拉科夫AGH科技大学);Faculty of Materials Science and Ceramics, AGH University of Cracow(克拉科夫AGH科技大学材料科学与陶瓷学院);Jagiellonian University(雅盖隆大学);Faculty of Chemistry, Jagiellonian University(雅盖隆大学化学系);Military University of Technology(军事理工大学);Institute of Chemistry, Military University of Technology(军事理工大学化学研究所);Osaka University(大阪大学);Graduate School of Science, Osaka University(大阪大学理学研究科);Research Center for Thermal and Entropic Science, Graduate School of Science, Osaka University(大阪大学理学研究科热与熵科学研究中心)
研究通过多种方法探讨了三元液态晶体混合物的相变行为,发现smectic C_A*相在缓慢冷却下形成玻璃,并表现出热致变色效应和对蓝光的选择性反射,同时在smectic C*相中根据温度处理不同反射绿光或红光。
2026-01-13 cond-mat.soft
The Smectic $A$-$C$ Phase Transition in Biaxial Disordered Environments
我们研究了在双轴无序环境中,例如完全各向异性气凝胶中的近晶$A$ - $C$相变。我们发现,$A$和$C$相都属于“XY布拉格玻璃”的普适类,因此具有准长程平移近晶序。的相变本身属于一个新的普适类,我们研究使用$ε=7/2-d$扩展。我们找到一个稳定的不动点,这意味着一个连续的过渡,我们计算的临界指数。
2011-12-07 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
Smectics $A$ and $C$, and the Transition between them, in Uniaxial Disordered Environments
我们提出了一个理论的弹性和波动的近晶A和C相在单轴,各向异性无序环境,例如,拉伸气凝胶。我们发现,奇怪的是,低温,低对称性的近晶$C$相是较低的有序比高温,高对称性的近晶$A$相,与短程“$m=1$布拉格玻璃”和代数“XY布拉格玻璃”顺序,分别。$AC$相变属于一个新的普适类,我们在$d=5-ε$展开式中找到了它的不动点和指数。我们给出了非常详细的预测非常丰富的光散射行为的两个阶段,和临界点。
2008-09-11 cond-mat.soft
The Polyakov line, the Nishimori line and polymer networks standing a smectic liquid crystal
基于X-射线和$^1H$ -NMR谱实验,我们再次明确了在含有近晶相液晶的交联聚合物网络中,近晶相A相向近晶相转变的普遍性。通过比较超导3D XY规范理论和典型的自旋玻璃模型,可以明确一种可能导致逾渗的相变。
2010-03-29 cond-mat.other cond-mat.soft
Monte Carlo simulation of an strongly coupled XY model in three dimensions
在过去的二十年里,许多实验研究不断地报道了一种新的临界行为,即液晶的近晶A相转变为六方B相,其临界指数为非XY。然而,根据对称性的论点,这种转变必须属于XY普适类。本文用基于多重直方图法的优化蒙特卡罗模拟技术,研究了Bruinsma和Aeppli(PRL { \bf 48},1625(1982))提出的耦合XY模型的三维相图。仿真结果表明,该模型存在一个三临界点,其中两个不同的顺序同时建立。这一结果证实了SmA-HexB相变的比热反常指数大可能是由于该相变发生在三临界点附近的观点
2005-10-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dirty, Skewed, and Backwards: The Smectic $A$-$C$ Phase Transition in Aerogel
我们研究了各向异性和单轴无序环境中的近晶AC转变,例如,气凝胶外加电场我们发现非常奇怪的行为的平移相关:低温,较低的对称性的近晶C相是itless的有序比它的高温,较高的对称性的近晶A相,与短程和代数平移相关,分别。A相和C相分别属于准长程有序的“XY布拉格玻璃”相和短程有序的“m=1布拉格玻璃"相。AC相变本身属于一个新的普适类,其不动点和指数,我们发现在d=5-π展开。
2004-07-28 cond-mat.soft nlin.SI
Unified analysis of Topological Defects in 2D systems of Active and Passive disks
我们提供了一个全面的定量分析的本地化和扩展的拓扑缺陷在稳态的二维被动和主动排斥布朗磁盘系统。我们表明,无论是在平衡和平衡外,从固体到六角的通道是由位错的解约束驱动的,与KTHNY奇点定量一致。相反,虽然向错解离尽快液相出现,扩展集群的缺陷在很大程度上占主导地位的固体六角临界线以下。后者在液相中渗透非常接近六方体-液体转变,无论是连续的还是不连续的转变,在均匀的液体制度。在临界渗流的缺陷的集群是分形的统计和几何性质,在我们的数值精度,是独立的活动和兼容的普遍性类不相关的临界渗流。我们还表征了不同种类的点状缺陷的空间组织,我们表明,向错是不自由的,而是总是非常接近更复杂的缺陷结构。在高活性下,由运动诱导的相分离产生的致密相的主体的特征在于点状缺陷的密度,以及缺陷簇的统计和形态,其由活性的量而不是填充分数设定。密相内的六角域被晶界分开,沿着晶界存在拓扑缺陷的有限网络,被空化中的气泡中断。该网络的分形维数随着活性的增加而减小。这种结构是动态的,在这个意义上,缺陷网络允许一个解链机制,留下自由空间的气泡出现,关闭,甚至被释放到稀相。
2021-06-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Spin glass transitions of smectic-$A$ crosslinked elastomers
弹性体是用于工业和商业应用的人造聚合物材料。根据它们的用途,它们以不同的种类和结构修饰来执行。本文研究了弹性体在近晶$A$(Sm $A$)液晶中的随机分布。基于以下的建议,从实验中,即在从Sm $A$的交联剂浓度的增加所造成的相变到α相,这样的系统生存的渗滤过渡在低交联剂浓度,我们提出了一个模型来解释这一现象。我们批准的三维Villain自旋玻璃模型和应用晶格蒙特卡罗(MC)技术的微分形式的对偶晶格,这是一个替代的复制品的技巧,开发的弹性体在3D XY的普遍性。在该结果中,我们已经证实了在小交联浓度($\sim$ 10重量%)下的渗滤性质的浓度相变。
2011-07-12 cond-mat.soft
Elongation and percolation of defect motifs in anisotropic packing problems
我们研究结晶和无定形包装的各向异性物体的表面上的不同属之间的制度,通过不断改变它们的尺寸分布或形状从单分散的球体的双分散的混合物或单分散的椭球体颗粒,我们还考虑了一个各向异性的变体的汤姆逊问题的混合物的费用。随着各向异性的增加,我们首先观察到的中间取向有序的六角相的平移顺序的破坏,由纳尔逊,鲁宾斯坦和Spaepen提出的,然后过渡到非晶态。通过分析诱导的向错图案的结构,我们表明,六方晶-非晶转变是由向错晶界的生长和连接引起的,这表明这种转变在所考虑的方案中属于渗流普适类。
2021-04-01 cond-mat.soft
Smectic ordering in liquid crystal - aerosil dispersions II. Scaling analysis
液晶提供了许多独特的机会,研究各种相变与连续对称的存在下淬火随机无序(QRD)。QRD产生于无规凝胶网络形式的多孔固体的存在。实验和理论工作支持这样的观点,即对于固定(静态)夹杂物,准长程近晶秩序被破坏为任意小体积分数的固体。然而,多孔固体的存在表明,有限尺寸效应可能在限制长程序中发挥一定的作用。在较早的工作中,辛基氰基联苯(8 CB)和二氧化硅气溶胶的邻位-近晶-A过渡区进行了量热研究。详细的X射线研究这个系统在前面的文件I,这表明,伪临界标度行为观察。在本文中,有限尺寸标度和两个尺度的普遍性方面的作用的8 CB+气溶胶系统的QRD强度的气溶胶密度的依赖关系进行了讨论。
2002-08-14 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
Fracton-elasticity duality of two-dimensional superfluid vortex crystals: defect interactions and quantum melting
采用分形弹性对偶,我们开发了一个低能量的有效理论的零温度涡旋晶体在二维玻色超流体,自然包含晶体拓扑缺陷。我们提取这些缺陷之间的静态相互作用,并研究了几个连续的量子跃迁所引发的希格斯凝聚的涡旋空位/晶体和位错。我们建议,量子熔融的涡旋晶体向六方或近晶相可能会发生通过一对连续的过渡分离的中间涡旋超固相。
2020-11-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft cond-mat.str-el
Novel Universality Classes in Ferroelectric Liquid Crystals
本文从铁电近晶-C $^*$(SmC ${*}$)液晶的热扰动非线性弹性模型的朗之万公式出发,研究了在电场作用下,SmC ${}^{*}$相到手性液晶相以及相反的动态相变。理论分析是基于动态重整化(DRG)和涌现模型的数值模拟相结合。而DRG架构预测的通用过渡到Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)普适类在动态平衡,在最近的实验中,该模型的数值模拟显示同时存在两个阶段,一个是“亚扩散”(SD)相的特征在于由一个动态指数值为1,和其他KPZ相,其特征在于由一个动态指数值为1.5。SD阶段流动到KPZ阶段,增加外部强制,提供了一个新的普遍性的范例,迄今为止尚未探索的背景下的铁电液晶。
2017-05-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Splay-induced order in systems of hard wedges
本研究通过硬粒子蒙特卡洛模拟发现,楔形硬粒子在高堆积密度下因弯曲形变产生多种受挫极性晶体相,揭示了熵驱动的有序行为。
2023-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
The Statistical Mechanics of Membranes
二维扩展物体膜的涨落是一个丰富而令人兴奋的领域,有许多坚实的结果和广泛的开放问题。我们回顾了不同的普遍性类膜,由当地秩序,和相关的相图。在讨论了膜的几个物理例子之后,我们转向结晶(或聚合)膜的物理学,其中单个单体是刚性结合的。我们讨论的相图,特别注意的依赖程度的自我回避和各向异性。在每一种情况下,我们审查和讨论的临界指数和其他关键观测的分析,数值和实验预测。特别强调的是从重整化群ε-膨胀得到的结果。由此产生的重整化群流和不动点图示。执行实际计算所需的全部技术细节见附录。然后,我们转向讨论的作用,拓扑缺陷的解放导致六角和流体的普遍性类。最后,我们将得出结论,并讨论未来有希望的开放方向。
2000-02-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech hep-th
Theory of Banana Liquid Crystal Phases and Phase Transitions
我们研究了新发现的香蕉型(弓形或椭圆形)液晶分子中可能发生的相和相变。我们表明,要完全表征相所表现出的这样的双核心分子的第三秩张量$T^{ijk}$序参数是必要的,除了矢量和双(第二秩)张量序参数。我们提出了一个详尽的列表可能的液相,其特征在于他们的空间对称群和序参数,并编目的普遍性类相应的相变,我们希望发生在这样的双核分子液晶。除了传统的液晶相,如α相,我们预测存在的新的液相,包括自发的手性双$(N_T + 2)^*$和手性极性$(V_T + 2)^*$相,取向有序,但光学各向同性的四面体$T$相,和一个新的双$N_T$相与$D_{2d}$对称性,既不是单轴也不是双轴。有趣的是,各向同性-四面体转变在平均场理论中是{ \em连续}的,但是可能由热涨落一阶驱动。最后,我们讨论这些阶段的近晶类似物和他们的实验签名。
2002-05-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech