Molecular simulation of hierarchical structures in bent-core nematics
采用蒙特卡罗模拟方法研究了由非手性核介晶形成的非手性液晶的结构。结果表明，形成（i）集群表现出局部近晶秩序，正交或倾斜，具有较强的层内极性相关性和反铁电并列的连续层和（ii）大的同手性域通过螺旋排列的倾斜近晶集群，而正交集群产生非手性（无扭曲）的双态。
2011-05-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
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
Quantum-Dots Dispersed Bent-core Nematic Liquid Crystals and Cybotactic Clusters: Experimental and Theoretical Insights
本文研究了量子点（QDs）分散的弯曲核平面液晶体系，给出了其序参量、介电色散和吸收光谱、光学织构随温度变化的实验测量结果。使用弯芯液晶（LC）14- 2 M-CH $_3$作为主体材料，并且使用CdSe/ZnS核-壳型QD作为掺杂剂。由原始（未掺杂）LC 14- 2 M-CH $_3$表现出的双（N）相包含cybotactic簇，其被其QD掺入的LC纳米复合材料保留。我们的显着的研究结果关注的量子点分散的LC系统的取向序参量的减少相比，其原始的对应物，在固定的温度下，和减少的cybotactic集群的大小由于量子点的掺入。掺杂系统的降低的序参量伴随着降低的双折射、增加的激活能和介电各向异性的定性降低。我们补充了一个新的Landau-de Gennes型自由能的掺杂弯曲芯LC系统的实验，定性地捕捉掺杂诱导的减少序参量及其随温度的变化。还分析了平均序参量对其他几个因素（如团簇大小、耦合参数）的依赖性。
2021-02-24 cond-mat.soft
Bulk phase behaviour of binary hard platelet mixtures from density functional theory
我们调查各向同性各向同性，各向同性的，向列相共存的二元混合物的圆形血小板消失的厚度，连续的旋转自由度和径向尺寸比$λ$高达5。一个基本的措施密度泛函理论，以前用于单组分模型，提出和结果进行比较，从Onsager理论作为基准。对于$λ\leq 1.7$，系统显示各向同性-双相共存，随着$λ$值的增加，双相区变宽。对于尺寸比$λ\geq 2$，我们发现两个π态的分层变得稳定，并且可以发生各向同性π-π三相点。基本测度理论给出了一个比Onsager理论更小的各向同性双相区，并将转变定位在较低的密度。此外，在给定的$λ$值下，比Onsager理论中发现的更大范围的组合物上发生向列相-非向列相分层。这两种理论预测的相图的拓扑结构相同。部分有序序参量随组成强烈变化，表明较大的颗粒比较小的颗粒更强有序。
2010-01-29 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
Monte-Carlo Simulations for model bent-core molecules with fluctuating opening angle
我们研究了双核分子开度角的涨落对双核相稳定性的影响。这些分子由两个Gay-Berne中心$κ= 4$、$κ' = 5$、$μ= 1$和$ν= 2$构成，每个中心对应于一个分子臂。恒压蒙特卡罗（MC NPT）模拟进行了两个版本的模型，固定和波动的开度角，其中波动采取谐波约140度的角度。首先将所研究的系统从各向同性液体冷却到高度有序的结晶近晶相，然后再加热回来。在冷却时发现的液晶相是单轴晶相、双轴晶相和结晶相、六方双轴近晶相。在加热时，双轴晶相被亚稳晶相取代。具有较短臂分子的类似系统（$κ= 3$）显示出宽范围的降低密度，其中单轴聚合物是绝对稳定的[Liq. Cryst.29，483（2002）]。对于刚性臂为$κ= 4$，开度角为125 o，130 o，135 o和140 o的分子，观察到单轴取向相的密度范围进一步加宽。然而，对于$κ= 3$报道的螺旋超结构对于$κ= 4$没有显示。
2009-04-03 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
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
Stability of Biaxial Nematic Phase in Model Bent-Core Systems
我们利用低密度的局域密度泛函理论研究了一类\sbentcore分子的模型。臂的分子建模使用两个和三个Gay-Berne（GB）相互作用的单轴和双轴对称的单位。通过沿分子的${\mathcal{C}}_2$对称轴放置偶极矩来考虑偶极-偶极相互作用。该研究的主要目的是确定分子因素，可以帮助稳定的双轴晶相。在给定的密度和偶极强度下，测定了各向同性（$I$）、单轴（$N_U$）和双轴（$N_B$）三种不同相的相图。对于由两个单轴臂组成的分子，在单个朗道点处发现直接的$I-N_B$相变，其随着偶极幅度的增加而向低弯曲角移动。对于三段模型，偶极-偶极相互作用的加强导致了朗道点线的出现。存在一个最佳的偶极子强度，使该线覆盖最大的张角范围。有趣的是，包括双轴GB椭球作为积木揭示了直接$I-N_B$过渡线，即使在非极性，双臂模型。与单轴情况相比，该线朝向更高的开度角移动。
2009-11-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dispersion of Multiferroic Nanoparticles in a Bent-Core Nematic Liquid Crystal: Experimental and Theoretical Study
该研究将BiFeO$_3$纳米颗粒分散于含赛博塔克蒂克团簇的弯曲核向列相液晶8-F-OH中，结合实验与Landau-de Gennes模型揭示其提高取向序参数并降低团簇尺寸和转变温度的机制。
2024-07-09 cond-mat.soft
Phase behavior and interfacial properties of nonadditive mixtures of Onsager rods
在第二维里理论，我们研究了体相图以及自由平面各向同性的界面的非添加剂薄和厚硬棒的二元混合物。对于相同类型的物质，排除体积仅由颗粒的尺寸决定，而对于不同类型的物质，排除体积被认为大于或小于该尺寸，从而产生可以是正或负的非加和性。我们认为，这样的非加性可以导致软相互作用的有效的硬核相互作用建模。非加和性增强或减少了各向同性结晶（$IN$）共存时的分馏，并可能诱导或抑制高密度结晶相分层为两种不同组成的结晶相（$N_1$和$N_2$），这取决于非加和性是正还是负。共存的各向同性相和共混相之间的界面张力显示出随着在$IN$界面处的分馏的增加而增加，并且在接近三相点共存时由$N_1$相完全润湿$IN_2$界面。在所有探索的情况下，体积和界面性质的非添加剂的混合物表现出惊人的和相当意外的相似性添加剂的混合物的性质不同的直径比。
2004-12-06 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
Theory and simulation of the nematic zenithal anchoring coefficient
结合分子模拟、Onsager理论和液晶的弹性描述，研究了液晶的弹性常数和顶面锚定系数与体序参量的关系.
2002-04-04 cond-mat.soft
Generalized Onsager theory for strongly anisometric patchy colloids
用Onsager-van der Waals密度泛函理论研究了软“补丁”相互作用对强伸长胶体棒和扁平圆盘取向无序-有序转变的影响。该理论提供了一个通用的框架，研究液晶相行为的高度不等轴的圆柱形胶体，它携带一个独特的几何图案的排斥或吸引力的软相互作用定位在颗粒表面上。在本文中，我们应用我们的理论的情况下，带电杆和磁盘的局部静电相互作用可以描述的屏蔽库仑势。我们考虑无限薄的棒状圆柱体与均匀线电荷和无限薄dispersive圆柱体与几个明显不同的表面电荷模式。不考虑骨架形状，带电胶体的各向同性-均质相图的特征在于均质有序的一般不稳定性、两相密度区域的急剧变窄以及在减少静电屏蔽时的重入现象。在较高的粒子密度下，静电排斥导致完全抑制有利于空间非均匀液晶的有序。
2013-09-03 cond-mat.soft
Simplified Onsager theory for isotropic-nematic phase equilibria of length polydisperse hard rods
多分散性被认为对棒状颗粒悬浮液中液晶相的形成具有重要影响。为了理解这样的效果，我们分析了长度多分散性薄硬棒的相行为。我们的治疗是基于一个简化的Onsager理论，通过截断排除体积的角度依赖性的级数展开。我们描述的模型，并给出完整的相平衡方程，然后用矩自由能方法，减少了一个问题，从一个无限数量的保守密度的一个有限数量的有效密度的时刻，全密度分布数值求解。该方法准确地产生的发病率的顺序。除此之外，结果是近似的，但我们表明，他们可以通过添加自适应选择额外的时刻，同时仍然避免了直接解决方案的完整的相平衡条件的数值复杂性基本上任意精确。我们详细研究了具有三种不同长度分布的系统的相行为：（单峰）Schulz分布，双分散分布和双峰混合物的两个Schulz分布，这两种情况之间的插值。一个三相各向同性，双分散的长度分布，如果长和短杆长度的比例是足够大的，但不是为单峰的长度分布的双相各向同性共存区域。我们系统地探讨了拓扑结构的相图作为一个功能的长度分布的宽度和杆的长度比在双分散和双峰的情况下。
2002-08-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Domain Walls and Anchoring Transitions Mimicking Nematic Biaxiality in the Oxadiazole Bent-Core Liquid Crystal C7
我们调查的起源二次向错，最近被描述为一个新的证据的双轴向列相在恶二唑的双核热致液晶C7。与分类的光学技术，如偏光光学显微镜，LC PolScope，荧光共聚焦偏光显微镜，我们证明，二次向错代表非奇异域壁形成在单轴晶在表面锚定过渡，其中表面取向的董事从切向（平行于边界板）倾斜。每个畴壁分隔两个区域，其中指向矢在相反的方位角方向上倾斜。在墙的中心，指向矢保持与粘结板平行。通过施加适度的电场可以容易地去除畴壁。的锚定过渡解释的平衡（a）的聚酰亚胺取向层产生的固有的垂直表面锚定和（b）的切向排列所造成的离子杂质形成双电层。该模型是支持的事实，即切线倾斜锚定过渡的温度降低细胞厚度的增加和离子物种（添加盐）的浓度增加。我们还表明，表面对齐的样品的热降解的强烈影响。该研究表明，C7只表现出单轴向的双相，并证明了另一种机制（形成二次向错），通过这种机制，单轴向双相可以模拟双轴向双相行为。
2015-03-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Isotropic-nematic phase equilibria in the Onsager theory of hard rods with length polydispersity
我们分析了连续传播的粒子长度的棒状粒子的相行为的影响，使用昂萨格硬棒理论。我们的目的是确定是否“不寻常”的影响，如各向同性-双-双（I-N-N）相分离，甚至可以发生的长度分布与一个单一的峰值。我们专注于I-N共存的开始。对于一个对数正态分布，我们发现，一个有限的上截止杆长度是需要使这个问题的适定性。云曲线，它跟踪的密度在开始的I-N共存的长度分布的宽度的函数，表现出扭结;这表明，相图必须包含一个三相I-N-N区域。理论分析表明，在大截止的限制，浊点密度实际上收敛到零，使相分离的结果在任何非零的密度，这一结论适用于所有的长度分布与胖比指数的尾巴。最后，我们考虑舒尔茨分布的情况下，其指数尾部。令人惊讶的是，即使在这里，长棒（因此截止）也可以支配相位行为，并且再次导致云曲线中的扭结和I-N-N共存。理论建立，有一个非零的阈值以上的长度分布的宽度，这些长杆效应发生，并表明云和阴影曲线接近非零限制大的截止，都在良好的协议与数值计算结果。
2002-11-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the $in$existence of a "splay(-bend)" nematic phase
通过将Onsager第二维里密度泛函理论应用于精心设计的人工系统，论证了“splay(-bend)”调制向列相不可能存在。
2025-04-23 cond-mat.soft
The isotropic-to-nematic phase transition in hard helices: theory and simulation
利用Onsager理论和Monte Carlo计算机模拟方法研究了硬螺旋粒子系统中各向同性到非磁性的相变。这项工作的动机在于许多天然和合成聚合物中螺旋形状基序的普遍存在，以及众所周知的重要性，即尺寸和形状的细节在确定（软）凝聚态系统的相行为和性质。我们讨论了与相应的球柱相图的差异，发现螺旋参数影响相行为和双相的存在。我们发现，对于高螺旋度Onsager理论显着偏离数值模拟，即使修改后的形式的帕森斯-李重新标度包括考虑粒子的非凸性。
2013-04-04 cond-mat.soft
Phase Behavior of Bent-Core Molecules
近年来，人们发现了一类新的近晶相液晶相（SmCP相），其特征是非手性双核分子自发形成宏观手性畴。我们进行了蒙特卡罗模拟的最小硬球柱二聚体模型，研究排除体积相互作用的作用，在确定的相行为的球芯材料和探测极性和手征对称性破缺的分子起源。我们提出的相图作为压力或密度和二聚体开角$ψ$的函数。随着$ψ$的降低，在$ψ= 167^{\circ}$附近观察到从非极性到极性近晶相的转变，并且对于$ψ< 135^{\circ}$，近晶相变得化学不稳定。没有发现手性近晶或双轴晶相。
2002-02-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Landau-de Gennes Modelling of Confinement Effects and Cybotactic Clusters in Bent-Core Nematic Liquid Crystals
Center for Applied Mathematics, Renmin University of China（中国人民大学应用数学中心）；Department of Mathematics and Statistics, University of Strathclyde（斯特拉斯克莱德大学数学与统计系）；College of Science, Princess Nourah bint Abdulrahman University（公主诺拉·宾特·阿卜杜勒拉赫曼大学理学院）；University of Manchester（曼彻斯特大学）
本文提出了一种广义模型，用于研究弯曲核心向列相液体晶体中约束效应和细胞状团簇的相变行为及取向剖面调控。
2026-01-08 cond-mat.soft math-ph math.MP
Liquid crystal phases with unusual structures and physical properties formed by acute-angle bent-core molecules
由具有1，7萘中心核的锐角α-核（ABC）分子形成的液晶显示出有趣的相行为，其中α-相伴随着知之甚少的附加相。在这项工作中，我们的ABC材料的物理特性，如双折射，介电常数，弹性常数和表面排列，目前的X-射线衍射和透射电子显微镜研究他们的订单。ABC分子形状类似于字母$λ$，在单轴取向相中产生非常小的张开弹性常数，并导致形成由具有均匀单轴指向矢的分子柱组成的四轴位置有序的柱状相，该指向矢可以弯曲但不张开。
2020-08-18 cond-mat.soft physics.chem-ph
Dipolar interactions, molecular flexibility, and flexoelectricity in bent-core liquid crystals
采用Monte Carlo方法研究了偶极相互作用和分子柔性对双核分子流体结构和相行为的影响。还报道了挠曲电系数的一些计算。模型分子的刚性核由五个或七个软球组成，它们以外部弯曲角$γ$排列成“V”形。与纯粹的排斥球-球相互作用和$γ=0^\circ$（线性分子）的七球模型表现出各向同性，单轴向双折射，近晶-A，和倾斜相。当加入$γ\geq 20^\circ$时，近晶-A相消失，而加入$γ\geq 40^\circ$时，体系表现出直接的倾斜近晶-各向同性流体转变。在顶端球体上的横向偶极矩之间的静电相互作用的添加通常被视为降低近晶相和固相中的倾斜程度，使线性分子的近晶相和近晶-A相不稳定，并且使近晶-核分子的倾斜近晶-B相不稳定。利用构型偏置蒙特卡罗模拟研究了在五球双核分子末端添加三段柔性尾的影响。仅观察到各向同性相和近晶相。一方面，分子的灵活性引起的近晶层结构的显着波动，使模拟系统更好地对应于真实的材料;另一方面，近晶相几乎没有倾斜。最后，挠曲电系数的各种非线性相位-有和没有吸引力的球-球相互作用-提出。结果是令人鼓舞的，但所需的计算工作量是一个缺点与波动关系的使用。
2005-05-06 cond-mat.soft
The isotropic-nematic interface in suspensions of hard rods: Mean-field properties and capillary waves
本文研究了硬球柱系统中各向同性-非均匀界面。首先，我们比较了蒙特卡罗模拟和Onsager密度泛函理论的取向序参量和密度的界面配置文件的结果。那些不受毛细波影响的界面性质是在良好的协议，尽管事实上，Onsager理论高估了共存密度。然后，我们显示的界面的毛细波的Monte Carlo研究的结果。与最近的理论研究（Eur.Phys.J. E { \bf 18} 407（2005））一致，我们发现了强各向异性的毛细管波谱。对于在我们的模拟中访问的波数，频谱是二次的，即弹性不起作用。我们推测，这种效应是由于强烈的弯曲刚性的指向矢场悬浮球柱。
2006-05-02 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
Vector Nematodynamics with Symmetry-driven Energy Exchange
Technion – Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
本文提出基于局部对称性的向量纳米动力学理论，通过纳米取向与流动之间的反对称相互作用，实现能量交换并避免了无主动输入时的不稳定性。
2026-01-19 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Theory of the dielectric susceptibility of liquid crystals with bent-core molecules
本文提出了极性液晶介电常数的统计理论。分子为棒状或棒状核，但永久偶极矩垂直于分子长轴。利用基于Maier-Saupe方法的平均场论描述了相位的有序性。利用该理论计算了序参量和双折射率随温度的变化关系。得到了四个相的相图：各向同性相、单轴铁电相、单轴铁电相和双轴铁电相。预测了四个临界点。
2011-02-03 cond-mat.soft
Poisson-Bracket Approach to the Dynamics of Bent-Core Molecules
我们推广我们以前的工作具有本地单轴$C_{\infty v}$对称性的极性液晶的相稳定性和流体动力学的双轴系统表现出本地$C_{2v}$对称性。我们的工作是由最近发现的热致性双轴向列液晶的例子，其分子结构的特点是由一个非极性体轴$({\bf{n}})$以及极性轴$({\bf{p}})$沿平分线的弯曲的介晶核心，这是符合一个大的，横向的偶极矩。该系统的自由能不同于双轴向液晶的自由能，因为它包含违反${\bf{p}}\to -{\bf{p}}$对称性的项。我们发现，尽管一般splay不稳定与这些奇偶奇项，一个均匀的偏振双轴态可以是稳定的参数范围内。然后，我们推导出系统的流体动力学方程，通过泊松括号形式主义，在极化状态和相应的线性流体动力学模式的结构上的评论。在我们的泊松括号推导中，我们还计算沿三个对称轴的流动排列参数的微观参数与组成双轴介晶的分子几何形状。
2007-08-25 cond-mat.soft
Structure formation in monolayers composed of hard bent-core molecules
二维系综的核心形状的分子获得高度取向的表面液晶结构的特点，主要是层状手性或非手性反铁电秩序。在这里，使用Onsager型的密度泛函理论补充恒压蒙特卡罗（MC）模拟，我们调查的排除体积相互作用的作用，在稳定不同的结构中的单层填充的形状的分子。我们研究了分子特征，如顶角，臂的厚度和臂边缘的类型对层状结构的稳定性的影响。对于简单的分子形状所观察到的阶段主要由层状反铁电类型的实验观察到的，但相当大的灵敏度的顺序的细节的分子形状被发现的结构的序参量和波矢量。有趣的是，对于大的开口角和不太厚的分子的稳定的展曲弯曲相的窗口被示出存在。所提出的理论模型的平衡性能的芯液晶进行强平面锚定的情况下，当细节的表面是次要的。
2016-06-10 cond-mat.soft
Free planar isotropic-nematic interfaces in binary hard-rod fluids
在Onsager理论中，我们研究了硬棒二元混合物中的自由平面各向同性界面。对于充分不同的颗粒形状，这些混合物的体相图显示出三相点，其中各向同性（I）相与不同组成的两个双相（$N_1$和$N_2$）共存。对于所有探索的混合物，我们发现，在接近三相点时，$IN_2$界面显示出由居间的$N_1$膜完全润湿。我们计算了各向同性的界面的表面张力，并发现一个显着的增加分馏，类似于在多分散硬棒流体的效果。
2003-09-17 cond-mat.soft
Thermotropic Biaxial Nematics: Spontaneous or Field-Stabilized?
提出了一个中间的双相，用于解释最近的实验结果的相位双轴性在双核向列相。相是宏观单轴的，但由微观双轴，并可能极性，域。在施加电场的阶段表现出大量的宏观双轴有序域的集体对齐。一个唯象理论的分子顺序在这个阶段，并为它的过渡到纯单轴和自发双轴向的相位。
2007-07-23 cond-mat.mtrl-sci 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
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
Density Functional Theory of Model Systems with the Biaxial Nematic Phase
本文从理论上研究了模型体系中热致双轴向列液晶相的稳定性。其主要目的是提出空间均匀的液体中间相的相图，并确定影响双轴向液晶稳定性的分子参数。在低密度近似下，用局域密度泛函理论得到了这些图，并通过分岔分析得到了在相变点附近模型的分子参数与系统宏观性质之间的关系。我们考虑三个模型系统;所谓的L=2模型（对势的取向部分的最低耦合模型），双轴Gay-Berne相互作用，和双芯系统。对于第二个，我们也简要地调查了弹性常数的温度依赖性在棒状政权和朗道点附近，并评论近晶相。在每种情况下，我们都考虑到刚性分子。我们发现，朗道点获得的平方根规则硬双轴椭球保留其意义，并提供定性正确的估计朗道点的位置Gay-Berne双轴椭球。在单轴和双轴Gay-Berne椭球构成的双芯模型分子的情况下，我们发现偶极-偶极相互作用和臂的双轴度改变了双轴双芯相的稳定性。
2009-07-03 cond-mat.soft
Polydispersity stabilizes Biaxial Nematic Liquid Crystals
受观察到的一个非常稳定的双轴晶相的启发[E.v.d. Pol等人，物理修订版信函103，258301（2009）]，我们研究了尺寸多分散性对板状颗粒悬浮液的相行为的影响。通过Onsager理论内的限制取向（Zwanzig）模型，我们表明，多分散性诱导一种新的拓扑结构的相图中，有两个朗道四临界点之间的扁单轴的单轴有序有利于预期的扁长顺序。此外，这一现象导致单轴双晶和近晶态之间的巨大稳定双轴态的开放。
2011-08-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A two-dimensional nematic phase of magnetic nanorods
我们报道了一种混合中间相，它由非离子表面活性剂双层层状相之间的磁性纳米棒组成。磁场诱导的纳米棒的有序性的实验测量和建模的二维Onsager理论，包括第三维里系数。纳米棒被强烈地限制在层中，从一层到下一层没有取向耦合。在高体积浓度下，它们表现出自发的面内取向有序，并形成一个独立的二维有序体系的堆栈。这种各向同性-相变是一级的。
2015-04-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Density functional theory for dense nematics with steric interactions
Onsager在硬颗粒系统上的著名工作，基于截断的第二阶维里展开，对于大纵横比颗粒在相对低的体积分数下是有效的。虽然它预测了各向同性的双晶相变，但它未能提供一个现实的状态方程，因为对于任意高的密度，压力保持有限。在这项工作中，我们推导出一个平均场密度泛函形式的亥姆霍兹自由能的向列与硬核排斥。除了预测各向同性的相变，该模型提供了一个更现实的状态方程。能量景观更加丰富，并且取向概率分布函数具有独特的功能：它在取向空间中的非零测度集上为零。
2017-06-21 cond-mat.soft
Geometry and topology of turbulence in active nematics
本文从理论上讨论了活性微扰流体的低雷诺数湍流问题。使用数值模拟，我证明了一个不可压缩的湍流，在二维主动向列，由一个合奏的涡的面积呈指数分布的尺度范围内。在此基础上，我建立了一个主动湍流的平均场论，通过它可以解析地计算几个可测量的量，包括谱密度和关联函数。由于流动的几何形状和拓扑性质之间的深刻的联系，该理论揭示了导致活跃的向列相的拓扑缺陷的扩散的机制，并提供了一些可检验的预测。一个假设，灵感来自Onsager的统计流体力学，最后介绍了占平衡概率分布的旋涡大小。
2015-08-03 cond-mat.soft
The Design and Investigation of the Self-Assembly of Dimers with two Nematic Phases
合成了一系列非对称二聚体，其一侧含有氰基联苯或二氟三联苯部分，另一侧含有一系列长、短、弯曲、极性或非极性介晶。介电各向异性的介电基元的变化系统。该系统的特点是通过差示扫描量热法（DSC），光学偏光显微镜（OPM）和详细的X-射线衍射（XRD）研究，无论是在α-和Nx相。对结果进行了比较，并讨论了结构与性能的关系。在Nx相的组装模型的开发讨论Ntb结构，同轴螺旋，瑞士卷结构和手性域的形成。
2015-09-06 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
Isotropic-nematic transition in hard-rod fluids: relation between continuous and restricted-orientation models
我们探索模型的硬杆流体有限数量的允许的取向，并构建其本体相图Onsager的第二维里理论。对于一个单组分流体，我们表明，离散化的取向导致存在一个人工（几乎）完美对齐的双相，共存的（物理）双相，如果取向的数量是足够大的，或与各向同性相，如果取向的数量是小的。它的外观与在其典型的开度角范围内对双折射取向分布进行采样的准确性相关。对于二元混合物，这种人工相也存在，并且需要大量的取向来将其移动到如此高的密度，以至于它不干扰相图的物理部分。
2003-11-21 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
Nematic phase transitions in mixtures of thin and thick colloidal rods
我们提出了第一个实验测量的各向同性和双相的混合物薄，带电半柔性FD病毒，厚，FD-PEG创建共价接枝聚（乙二醇）的FD，杆的表面。FD-PEG是空间稳定的，其相行为与离子强度无关。FD充电。因此，通过改变fd和fd-PEG的混合物的离子强度，仅裸fd棒的有效直径改变，随后将有效直径比（d=D_fd-PEG/D_fd）从3.7改变至1。在溶液中，FD和FD-PEG的二元混合物显示出各向同性的，双相的和向列相共存的浓度增加。我们测量的二元相图的组成，总浓度和离子强度的函数。我们发现了一个较低的临界点，在向列相-非向列相共存的区域，这是以前没有观察到的。这些实验结果解决了文献中关于向列相分离随浓度变化的争论。实验结果定性描述的重新缩放Onsager型理论的二元棒混合物的相行为。
2004-09-15 cond-mat.soft
From molecular model to tensor model of nematic liquid crystals through entropy decomposition
Columbia University（哥伦比亚大学）；Peking University（北京大学）；Wuhan University（武汉大学）
本文通过熵分解方法改进了向列相液晶的Q-张量模型，解决了奇异熵项带来的计算难题，并展示了其在相变和滴状配置模拟中的有效性。
2026-02-14 cond-mat.soft
Symmetries and alignment of biaxial nematic liquid crystals
可能的对称性的双轴晶相检查对目前可用的实验结果的影响。与普遍认为双轴向列相具有正交对称性的观点相反，我们的研究表明，单斜（$C_{2h}$）对称性更有可能是最近观察到的热致性核和灾难性四脚晶系统中的相双轴性的情况。详细介绍了通过NMR和IR光谱测量区分双轴晶相可能的对称性的方法。的双轴相的排列上的不同的对称性的表现形式被确定和双轴性的测量和量化，以及在电光应用中的双轴液晶的潜在用途的影响进行了讨论。
2009-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Modulated nematic structures induced by chirality and steric polarization
什么样的一维调制双折射结构（ODMNS）可以形成非手性和手性双折射核和二聚体材料？在这里，使用Landau-deGennes理论的向列相，扩展到占分子的空间极化，我们研究了形成ODMNS的可能性，无论是在非手性和固有手性液晶材料。除了α和β相，我们发现了四个非手性材料的体ODMNS，其中两个还没有报道到目前为止。这些新的结构是纵向（$N_{LP}$）和横向（$N_{TP}$）周期波，其中在一维中是周期性的极化场分别保持平行和垂直于波矢量。另外两个相具有扭转-弯曲双相（$N_{TB}$）和展曲-弯曲双相（$N_{SB}$）的所有特征，但它们的精细结构似乎比迄今为止所考虑的更复杂。分子手性的存在将非手性$N_{TP}$和$N_{SB}$转化为新的$N_{TB}$相。有趣的是，非手性$N_{LP}$相可以保持稳定，即使在存在固有的分子手性。示例性的相图提供了对这些新的调制的双折射结构的相对稳定性的进一步了解。
2015-11-20 cond-mat.soft
From rods to helices: evidence of a screw-like nematic phase
一个特殊的手性双相的证据提供了使用数值模拟和昂萨格理论的硬螺旋粒子系统。当螺旋排列良好时，该相出现在螺旋相的高密度端，并且其特征在于螺旋的C $_2$对称轴围绕螺旋指向矢螺旋，周期性等于颗粒间距。平移和旋转自由度之间的这种耦合允许更有效的包装，因此增加了平移熵。通过引入合适的序参量和关联函数来识别螺旋相，研究了螺旋相的主要特征随螺旋粒子半径和螺距的变化规律。我们的研究强调了在胶体螺旋鞭毛中观察到的类似有序的物理机制[E. Barry等，\textit{Phys. Rev. Lett.} \textbf{96}，018305（2006）]，并提出了是否可以在足够高密度的其他螺旋颗粒系统（如DNA）中观察到的问题。
2014-03-04 cond-mat.soft
Dipole-dipole correlations in the nematic phases of symmetric cyanobiphenyl dimers and their binary mixtures with 5CB
本文研究CB9CB二聚体与5CB二元混合物两种向列相的双折射和介电特性，提出考虑介晶柔性与对称性的自洽分子场理论，结合各向异性Kirkwood-Frohlich理论建模介电常数，揭示偶极关联与向列相局部结构的关系。
2023-11-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Biaxial nematics: symmetries, order domains and field-induced phase transitions
我们研究的对称性和空间均匀性的双轴取向顺序的相在最近的实验观察相双轴性在热致性的α-核心和calamitic-tetramer向列相。我们提出的证据支持单斜对称，而不是通常假设的正交。我们描述了使用氘NMR来区分可能的对称性。我们提出了空间方面的双轴秩序的上下文中的集群模型，其中宏观双轴性可以导致从场诱导的双轴和可能的极性域的排列。我们讨论了不同的对称性的影响，结合双轴相的微区结构，双轴向列相的排列和双轴顺序的测量。
2009-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Electric Field Induced Patterns and their Temperature Dependence in a Bent-Core Liquid Crystal
本文研究和比较了醚桥双核液晶液晶材料（BCN）在不同频率范围内的两种电对流（EC）模式。一种是纵向图案，其条纹平行于BCN的取向，并且具有大约细胞厚度的周期性，发生在几百Hz的高频范围内;另一种是倾斜条纹，其导致锯齿形图案，并且出现在几十Hz的低频范围内。此外，在中频范围内，从倾斜到纵向，然后到正常的条纹发生在交流电压增加的转换。特别是，我们研究了纵向和倾斜条纹的温度行为：当温度T升高并接近清除温度Tc时，畴的对比度增强，存在的频率范围变得更宽，而起始电压仅适度增加而不是发散，从而暗示了各向同性的斑图形成机制。
2014-11-30 cond-mat.soft
Mesophase behaviour of binary mixtures of bent-core and calamitic compounds
本文研究了棒状液晶与非棒状液晶二元混合物的中间相行为。产毒的4，6-二氯-1，3-亚苯基双[4 '-（10-十一烯-1-基氧基）-1，1'-联苯-4-羧酸酯]（I）为香蕉状组分。作为棒状化合物4 ′-（9-癸烯-1-基氧基）-1，1 ′-联苯-4-羧酸乙酯（II），类似于β-核分子的一个臂，其在宽的温度范围内显示近晶相。共制备了6种不同组成的混合物，并通过偏光显微镜、差示扫描量热法和X射线衍射法对非取向样品进行了研究。在混合物中，非晶相不与近晶A相共存，并且两相的温度范围高度取决于包含化合物的浓度。相对于纯化合物的熔融温度，所有混合物都观察到较低的熔融温度。未预见的发现是诱导的一个单变SmC相的混合物中的最低浓度的非晶核心化合物。半经验量子化学计算也已进行。基于计算的分子构象，以及收集的X-射线衍射数据，提出了一个可能的自组装香蕉形和棒状化合物的模型。
2014-07-30 cond-mat.soft
Analytical structure, dynamics, and coarse-graining of a kinetic model of an active fluid
我们分析了一个最简单的主动悬浮液与复杂的动力学：悬浮液的不动的“伸肌”颗粒，施加积极的可扩展的偶极应力的流体中，他们被浸泡。这与几个实验系统有关，例如最近研究的通过消耗化学燃料产生可延伸流的三重棒。我们首先描述了系统通过Doi-Onsager动力学理论的基础上微观建模。该理论捕获了由颗粒产生的可以驱动流体动力学不稳定性的主动应力，以及导致非线性排列的棒状颗粒的空间相互作用。这个活跃的微管系统产生复杂的流动和向错缺陷动力学非常类似于现象学的朗道-deGennes Q-张量理论的活跃的微管流体，以及更复杂的Doi-Onsager理论的极性微管/马达蛋白质系统。我们应用准平衡宾汉封闭，用于研究被动微观杆悬浮液，发展一个非标准的Q张量理论。我们通过模拟证明，这种“BQ张量”理论提供了一个很好的分析和统计会计悬挂的复杂动态，在大大降低计算成本。最后，我们应用BQ-张量模型研究了圆形和双凹区域中伸肌悬浮的动力学。在圆形域中，我们再现了以前的结果与弱的对齐系统，但强对齐发现新的动态与活动控制的缺陷生产和吸收域的边界。在双凹畴中，当连接两个盘的颈部的宽度变化时，会发生类似Fredericks的转变。
2017-03-02 cond-mat.soft
Spinodal instabilities in polydisperse lyotropic nematics
许多溶致液晶由介晶组成，介晶显示出相当大的尺寸或形状分布，通过各种分层和多相共存情况影响它们的材料性质和热力学。从广义Onsager理论出发，我们制定了一个通用的框架，使定位spinodal多分散性，以及确定初始尺寸分馏的性质为任意模型的潜力和尺寸分布。我们将我们的理论应用于硬棒和磁盘的主要颗粒尺寸由单峰对数正态分布描述的双相。我们发现，这两个棒基和discriminatics变得不稳定，在约20%的临界多分散性。我们还研究了掺杂的大物种的一小部分，并突出其对均匀的流体的稳定性的影响的doppler组件的效果。我们发现，虽然基于棒的大物种的存在下，只有微弱的影响，非常大的血小板的掺杂discriminatics导致显着的抑制的调幅不稳定性。这可以通过操纵微流体的局部稳定性及其经历分馏驱动的微相分离的趋势来控制微流体材料的机械性能。
2016-09-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
