Antiferroelectric order in nematic liquids: Flexoelectricity vs electrostatics
本研究通过在铁电向列相材料中添加离子调控静电作用,结合显微观测与模型扩展,证明反铁电序主要源于极化与指向矢展曲形变的挠曲电耦合。
2025-01-10 cond-mat.soft
Thermotropic reentrant isotropy and antiferroelectricity in the ferroelectric nematic material RM734
本文报道了在掺杂离子液体的液晶化合物RM734中,通过简单冷却或温度循环实现从铁电向列相向具有重入各向同性对称性的低温反铁电流体相的转变,并发现了额外的层状调制反铁电相。
2023-09-10 cond-mat.soft
Director-layer dynamics in the antiferroelectric smectic-ZA phase of a ferroelectric nematic liquid crystal
本文通过动态光散射和理论建模研究了铁电向列相液晶DIO反铁电近晶-ZA相的指向矢层动力学,发现其层压缩弹性常数比普通近晶-A相低约100倍,并分析了反铁电极化及向列相弹性常数和粘度的温度依赖关系。
2025-02-07 cond-mat.soft
Effect of optical purity on phase sequence in antiferroelectric liquid crystals
利用离散唯象模型,从理论上研究了反铁电液晶(AFLC)中的相图随光学纯度和温度的变化。最近的实验表明,在某些系统中,如果光学纯度非常高,则相的数量会减少。在某些材料中,SmC $_{A}^{\star}$相是纯样品中唯一稳定的倾斜近晶相。在所提出的模型的范围内,这种高灵敏度的相位序列在AFLC的光学纯度是由于压电耦合,这是减少,如果光学纯度降低。我们限制我们的研究,以三个拓扑相等的阶段- SmC $^{*}$,SmC $_α^{*}$和SmC $_{A}^{*}$,并表明光学纯度的减少迫使系统从反铁电到铁电相与可能的SmC $_α^{\star}$之间。也考虑了挠曲电耦合和四极耦合的影响。如果相图仅包括两个相,SmC $^{\star}$和SmC $%_{A}^{\star}$,则挠曲电耦合非常小。在一定的光学纯度和温度范围内表现出SmC $_α^{\star}$的材料可以预期具有与压电耦合相当的显著的挠曲电耦合。最后,当温度降低时,相序SmA $\to $ SmC $%_α^{\star}$ $\to $ SmC $^{\star}$ $\to $ SmC $%_{A}^{\star}$只有在四极耦合非常强的材料中才是可能的。
2004-09-29 cond-mat.soft
Polar Nematic Phases with Enantiotropic Ferro- and Antiferroelectric Behavior
本文首次合成具有互变铁电NF和反铁电NX向列相的非手性化合物,并通过多种实验技术证实其宽温域稳定性,为开发室温极性向列相混合物及光子器件应用奠定基础。
2025-03-12 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
Antiferroelectric Smectic Ordering as a Prelude to the Ferroelectric Nematic:Introducing the Smectic $Z_A$ Phase
我们已经在结构上表征了液晶相,该液晶相在具有分子偶极子极性无序的电介质晶体转变为几乎完全极性有序的铁电晶体时作为中间状态出现。这种中间相填补了近晶分类学中100年的空白,我们称之为“近晶$Z_A$“,它是反铁电的,具有平行于近晶层平面的指向矢和极化方向,并且极化在层与层之间交替。该极化波($\sim$ 180 A)的周期是介观的,对应于$\sim$ 40个分子并排,表明该层状结构被集体稳定化。一个朗道自由能,最初制定模型在晶体中的无公度反铁电性,描述了向列型Sm $Z_A$ -铁电体的相序列的关键特征。
2021-12-28 cond-mat.soft
Giant Electro-Viscous Effects in Polar Fluids with Paraelectric-Modulated Antiferroelectric-Ferroelectric Phase Sequence
本文研究液晶材料DIO在P-AF-F相序下的宏观流变性质,发现铁电向列相中存在剪切变稀与增稠切换,并在AF-F转变处观察到超低电场下粘度增加70倍的巨电粘效应。
2025-02-09 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
Extension of the Hamaneh - Taylor model using the macroscopic polarization for the description of chiral smectic liquid crystals
手性近晶相液晶具有铁电、反铁电、铁电等公度结构和非公度SmCalpha相。我们对最近由M. B. Hamaneh和P.L.泰勒,基于扭曲的时钟模型。
2009-10-12 cond-mat.soft
Flexoelectricity versus Electrostatics in Polar Nematic Liquid Crystals
本文建立结合挠曲电与静电效应的理论,研究极性向列相液晶中两种效应的竞争,并预测出包含铁电、反铁电和传统向列相的相图。
2024-08-19 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
Detection of chiral domains and linear electro-optical response in planar-aligned cells of an achiral rod-like ferro-electric nematic liquid crystal
相反的手性的手性域中观察到令人惊讶的非手性棒状液晶介晶,示出铁电性介晶相和反铁电近晶相的介晶相。通过在平面排列的单元上施加弱电场,能够观察到相反手性的手性域。然而,一旦相反手性的域被创建,即使场被移除,这些域也会永久保留。这种现象是由于棒状分子的非手性介晶对称性破缺引起的。在Nx相中也类似地观察到这些结构域。然而,对于接近NF或NF中的温度,域的尺寸在低于可见光的波长下显著减小。在NF相中存在具有平行于表面的偶极矩的单个畴或反平行的畴,这在本实验中不可能确定。
2022-03-06 cond-mat.soft
Multiple polar and non-polar nematic phases
报道了表现出最多三个液晶相的液晶材料。介电响应测量表明,虽然较低的温度下的铁电相的铁电秩序和最高温度下的铁电相是非极性的,中间相的局部反铁电秩序。通过增加横向氟取代基的数量的分子结构的修改导致显示直接各向同性-铁磁相变的材料之一。
2021-09-06 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
Twist angle effects on the dynamic response of in-plane-switching liquid crystal displays
分析了扭转角对共面切换液晶显示器响应时间的影响。我们提出了一种器件结构,其顶部和底部边界液晶层相对于电场方向彼此对称。该器件结构的分析结果表明,该器件的响应时间比传统的面内开关扭振模式和普通面内开关模式的响应时间至少快4倍。
2006-06-19 cond-mat.soft
Re-entrant ferroelectricity in liquid crystals
在具有竞争性的同斜-垂斜相互作用的体系中,观察到铁电体(Sm C $^*$)-反铁电体(Sm C $^*_A$)-重入铁电体(re Sm C $^*$)相的温度序列.该体系的基本性质如下:(1)Sm-C-$^*$相在Sm-C-$^*_A$稳定的温度范围内是亚稳的;(2)在Sm-C-$^*$ -Sm-C-$^*_A$和Sm-C-$^*_A$ % - re-Sm-C-$^*$相变处存在螺旋旋向的双反转;在Sm C $^*_A$相中诱导同斜有序所必需的阈值电场在Sm C $^*_A$- Sm C $^*$和Sm C $^*_A$ - re-Sm C $^*$相界附近降低,在Sm C $^*_A$稳定区的中部有最大值。所有这些性质都可以用简单的Landau模型来描述,该模型只考虑了最近邻层的空间相互作用和四极有序。
2000-11-02 cond-mat.soft
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
Emergent Anti-Ferroelectric Ordering and the Coupling of Liquid Crystalline and Polar Order
本文针对1,3-二氧六环极性基元的热不稳定性,采用等排体替代构建模块获得新的流体铁电体系,并在特定二元混合物中发现新的流体反铁电相,揭示了非极性体系中极性有序涌现的临界拐点。
2024-04-18 cond-mat.soft
Modelling of nematic liquid crystal display devices
一个格子玻尔兹曼计划提出恢复的动力学的双折射和手性液晶,该方法基本上给出了解决方案的钱生方程的演化的速度和张量序参数场。所得到的算法是能够包括五个独立的Leslie粘度,Landau-deGennes自由能,引入三个或更多的弹性常数,温度依赖的序参量,表面锚定和粘度系数,挠曲电和顺序电和手性。当与用于与电场相关联的麦克斯韦方程组的解算器结合时,该算法能够为液晶显示器提供完整的“器件解算器”。耦合格子玻尔兹曼方案被用来捕捉的快速动量和缓慢的导演运动的计算效率的方式的演变。所示的方法给出的结果与分析结果的一些验证的例子。该方法的使用说明通过模拟的缺陷的运动在顶点的双折射液晶设备。
2006-02-17 cond-mat.soft
Ferroelectricity, SSFLC, bistability and all that
在S. T. Lagerwall提出了“极性液晶“的概念,用于早先称为“铁电液晶“的概念,保留“铁电液晶“一词用于“表面稳定化”的情况。因此,拉格沃尔以这种方式,通过重新定义,成为“铁电液晶“的共同发明者。问题是,仔细观察这项发明,就会发现它逻辑不佳,完全混乱。“极性”、“铁电”、“磁滞”、“SSFLC”和“双稳态”等概念在拉格沃尔的著作中是必不可少的,但这些词的使用并不严格。拉格沃尔用来说明表面稳定的液晶发现的图片证据也提出了几个问题。另一种观点的物理SSFLC细胞。
2002-11-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Periodically Aligned Liquid Crystal: Potential application for projection displays
考虑了在横向上以固定速率q调制各向异性轴的双液晶(NLC)层。如果该层局部构成半波片,则薄屏近似预测法向入射波的100%有效衍射。实施这样的层通过锚定在两个表面的细胞厚度L的可能性进行了研究,作为一个函数的参数qL和阈值的这个参数被发现在各种情况下。通过数值模拟,发现指向矢结构与理想的指向矢结构相比存在畸变。Freedericksz转变研究了这种配置。耦合模理论被应用到光传播通过这样的细胞允许考虑走离效应和影响的双折射失真。总之,这种单元被建议作为投影显示的手段;预测高效率。
2005-08-23 cond-mat.soft
Molecular simulation study of polar order in orthogonal bent core smectic liquid crystals
利用Monte Carlo分子模拟方法研究了由双核分子组成的正交近晶相液晶的相行为和结构。介绍了一个简单的无热分子模型,描述的基本特征的BCM。得到了单轴和双轴(反铁电)正交近晶之间的相变。结果表明,在单轴近晶相的局部面内极性相关的存在。宏观的单轴-双轴转换是合理的局部极相关性引起的极域。在外加矢量场的作用下,这些极性畴的尺寸变大,其内部有序性增强,导致场诱导的双轴有序-无序转变。
2015-04-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Exotic topological defects and director fields in free-floating spherical ferroelectric nematic liquid crystal shells
University of Luxembourg(卢森堡大学);University of Ljubljana(卢布尔雅那大学);J. Stefan Institute(约热·斯特凡研究所);University of Leeds(利兹大学)
研究铁电向列液晶在球形壳中的拓扑缺陷,发现其形成两个反极的+1弯曲-扭曲缺陷,而非传统向列壳中的半整数缺陷。
2026-06-23 cond-mat.soft
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
Effect of Ordering on Spinodal Decomposition of Liquid-Crystal/Polymer Mixtures
部分相分离的液晶/聚合物分散体显示出与各向同性混合物中发现的典型结构显著不同的高度纤维状域形态。为了解释这一点,我们数值探讨模型二维流体混合物相分离成一个无规相,富含液晶,共存的各向同性相,富含聚合物的相序和相分离动力学之间的耦合。我们发现,相序可以导致纤维状网络的少数聚合物丰富的阶段。
1998-10-14 cond-mat.soft
Broken Inversion Symmetry via a Magic Methyl Effect
School of Chemistry, University of Leeds(利兹大学化学学院);School of Physics and Astronomy, University of Leeds(利兹大学物理与天文学学院)
本研究发现1,3-二氧六环5位的甲基效应可打破反转对称性,使极性液晶的极性有序起始温度最高提升120℃,为液晶自发偶极有序提供了通用分子设计策略。
2026-08-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Thermodiffusion in binary liquids: the role of irreversibility
本文在非平衡态热力学的框架下研究了二元混合物中的热扩散。我们的正式结果显示的作用,部分的非线性和Onsager的广义迁移率。迁移率比为热扩散的不可逆特性提供了一种度量。与苯、环己烷、甲苯和烷烃的实验数据的比较表明,不可逆性对热扩散,特别是同位素效应是必不可少的。
2014-01-29 cond-mat.soft
Finite-size scaling and thermodynamics of model supercooled liquids: Long-range concentration fluctuations and the role of attractive interactions
计算了有吸引相互作用和无吸引相互作用时模型过冷液体的偏结构因子、Kirkwood-Buff积分和化学势。我们的目的是调查是否相对较小的差异,在尾部的径向分布函数的结果对比热力学性质。我们的结果表明,吸引势有利于长程结构的成核。事实上,在降低温度时,Bathia-Thornton结构因子在$k\to 0$极限中显示出异常行为。KBI外推到热力学极限证实了这一点,过量的配位数确定了长程浓度波动的异常。相比之下,纯粹的排斥系统仍然完全混溶相同的温度间隔,并只揭示了定性相似的浓度波动的结晶状态。此外,等温压缩势和化学势的差异表明,热力学并不完全由相互作用势的短程排斥部分决定,强调了吸引力相互作用的非微扰作用。最后,在更高的密度下,两个系统显示出几乎相同的动力学性质,排斥相互作用占主导地位,异常消失,两个系统也表现出相似的热力学性质。
2022-03-03 cond-mat.soft
Phase Transitions of Soluble Surfactants at a Liquid-Vapor Interface
虽然公知中链长度的不溶性两亲物在空气/水界面上形成气体和液体膨胀相,但可溶情况的情况不太清楚。我们进行分子动力学模拟的模型表面活性剂分子溶解在大量的液体溶剂与其蒸气共存。我们的研究结果表明,在可溶性和不溶性表面活性剂的过渡:在表面张力与表面覆盖率,其瞬时配置显示两相共存的平台,随着关联函数表明过渡到气态液体状的行为。
2000-11-10 cond-mat.soft
Ferroelectric domain formation in discotic liquid crystals : Monte Carlo study on the influence of boundary conditions
在各向异性介晶流体中实现自发的宏观铁电有序是一个既有基础又有技术意义的课题。最近,我们证明了偶极非手性盘状椭球体系统可以表现出长时间搜索的偶极起源的铁电液晶相。在目前的工作中,广泛的非格子蒙特卡罗模拟被用来调查的静电边界条件的影响下,限制任何全球极化系统的相行为。我们发现,该系统发展强烈的铁电板状畴周期性排列的反铁电的方式。在不同电偶极子强度下的相行为研究中,我们发现畴内存在铁电有序和铁电柱状有序。对于更高的偶极强度,双轴相也得到了类似的周期性阵列的铁电板的反平行极化。我们用Ewald求和法和球面截止法研究了去极化效应。我们提出并比较了两种不同的方法考虑在这个各向异性系统中的去极化效应的结果。它明确表明,作为考虑较长范围的偶极相互作用的结果,域的大小随系统的大小而增加。该系统表现出显着的系统尺寸效应较强的偶极相互作用。结果提供了强有力的证据,新的理解,偶极相互作用确实是足以产生长程铁电各向异性流体秩序。
2015-03-06 cond-mat.soft physics.chem-ph
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
Continuous melting through a hexatic phase in confined bilayer water
液态水不仅具有明显的重要性,而且非常有趣,显示出许多异常,仍然挑战我们对这样一个先验简单系统的理解。当观察纳米约束水时也是如此:细胞中成分之间的液体被限制在这样的尺寸内,并且已经有证据表明这种水的行为与其本体对应物非常不同。一个惊人的发现已经从二维承压水的计算机模拟报告:液体显示连续或不连续的熔化取决于其密度。为了理解这种行为,我们已经分析了熔化的双层纳米承压水的分子动力学模拟。在高密度下,我们观察到连续熔化仅与氧的相变有关,氢始终保持液态。此外,我们发现一个中间的六角相之间的液体和三角形的固体冰相的氧,以下的Kosterlitz的Halperin-Nelson-Young理论的二维熔化。液体本身倾向于维持三角形冰的局部结构,其两层具有强烈的相关性,但物质交换非常缓慢。氧和氢的行为的解耦产生了一种状态,在这种状态下,水的复杂性似乎消失了,导致类似于简单的单原子液体。我们模拟水的这种内在趋势可能有助于了解其他封闭和界面水系统中的新行为。
2016-06-28 cond-mat.soft
Gelation dynamics upon pressure-induced liquid-liquid phase separation in a water-lysozyme solution
采用X射线光子相关光谱法,我们测量了水-溶菌酶溶液中压力诱导液-液相分离(LLPS)的动力学和动力学。散射不变量和动力学信息提供的证据表明,该系统达到相边界后,压力引起的LLPS没有逮捕的迹象。随着淬火深度的增加,粗化速度减慢。的$g_2$ -功能显示两步衰减与逐渐增加的非遍历性参数典型的凝胶化。我们观察到快速超扩散($γ\geq 3/2$)和缓慢亚扩散($γ< 0.6$)运动与快速粘弹性波动的网络和一个缓慢的粘性粗化过程,分别。动力学年龄与时间呈线性关系$τ\propto t_\mathrm{w}$,我们观察到更深的淬火粘弹性松弛的开始。我们的研究结果表明,蛋白质溶液凝胶达到相边界。
2021-07-11 cond-mat.soft
Nonlinear electrophoresis of dielectric and metal spheres in a nematic liquid crystal
电泳是带电的分散粒子在均匀电场中相对于流体的运动。这种效应被广泛用于分离大分子,组装胶体结构,在纳米和微流体设备和显示器中传输颗粒。通常,流体是各向同性的(例如,水),并且电泳速度与电场成线性比例。在线性电泳中,只有直流(DC)场可以驱动颗粒。交流(AC)场是更理想的,因为它允许人们克服诸如电解和缺乏稳定流动的问题。在这里,我们表明,当电泳是在一个可再生流体中进行,效果变得强烈的非线性与速度分量,这是在所施加的电压的二次,并具有一个方向,一般不同于线速度的方向。这种新的现象是由于颗粒周围的LC取向的扭曲打破了前后(或左右)对称性造成的。这种效应允许人们运输带电和中性粒子,即使粒子本身是完全对称的(球形),从而使显示技术,胶体组装,分离,微流体和微电机应用的新方法成为可能。
2011-01-20 cond-mat.soft
Memory in an aging molecular glass
分子液体山梨糖醇的介电敏感性低于其量热玻璃化转变显示记忆惊人地类似于各种玻璃质材料。在冷却的暂时停止期间,磁化率随时间变化,并且在重新加热时磁化率追溯这些变化。为了研究液体在显示这种记忆时的非平衡态,中断该循环的加热阶段并表征随后的老化。在高于初始冷却停止的温度下,液体进入加热状态,其有效年龄与停止的持续时间成比例,而在较低的温度下,不能分配有效年龄,并且出现更微妙的行为。这些结果,揭示了与自旋玻璃显示的记忆的差异,在液体的能量景观的背景下进行了讨论。
2003-01-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Liquid crystal-enabled electroosmosis through spatial charge separation in distorted regions as a novel mechanism of electrokinetics
微尺度下流体和粒子的电控动力学是一个迷人的研究领域,其应用范围从微流体和传感到生物分子的分选。驱动机制是作用在诸如水的各向同性介质中的空间分离的电荷上的电力。在这里,我们证明了液晶的各向异性导电性,使新的机制,高效的电渗植根于空间充电的区域与扭曲的取向。电场作用在这些畸变分离的电荷上以诱导液晶使能的电渗(LCEO)。LCEO速度随着场的平方而增长,这允许使用AC场来驱动稳定的流动并避免电极损坏。液晶中的离子电流传统上被认为是显示器中的不期望的特征,为诸如液晶使能的电动力学、微泵送和混合的多用途应用提供了广阔的平台。
2014-08-11 cond-mat.soft
Vapour-Liquid equilibrium and low-temperature liquid-crystal phase diagram of discotic colloids
本文利用 Monte Carlo 模拟研究 Kihara 势盘状胶体的低温相图与气液共存,揭示长径比对共存温度、密度范围及向列相、新型层状相等中间相序列的影响。
2024-10-28 cond-mat.soft
POLED displays: Robust printing of pixels
高质量POLED(聚合物有机发光二极管)显示器的制造需要将相同的均匀流体膜沉积到大量浅凹进区域中,所述浅凹进区域在显示器背板上形成规则的像素阵列。我们确定所需的协议,以实现连续的液体覆盖的整个像素区域的情况下,均匀间隔的流体液滴顺序打印沿直线内的体育场形状的像素,并探讨这些协议如何取决于像素表面的润湿性能。我们的调查使用实验和数值模拟相结合,根据Cox-Voinov定律通过毛细扩散的流体再分配的假设。我们表明,该模型是能够定量预测的像素中沉积的液体的演变,并提供了一个计算成本低廉的设计工具,以确定有效的打印策略,占不完善的基板准备或打印头功能障碍所产生的不确定性。
2019-06-18 cond-mat.soft physics.app-ph
Dynamics of liquid crystal on hexagonal lattice
吸附在二维材料上的向列型液晶(LC)分子沿六方晶格的晶体方向排列。结果表明,短脉冲可以使取向的液晶分子沿六方氮化硼(h-BN)的优先扶手椅方向重新取向。通过改变电脉冲的方向和强度,得到了具有各种颜色的几种状态。采用基于密度泛函理论的从头计算方法研究了液晶分子在h-BN表面的吸附构型。提出了一种非易失性显示器,其中像素分辨率可以由六边形表面的晶粒来确定,这可以提供一种以低功耗实现动态高质量像素的途径,并且可以为所有非易失性显示器应用定义新的范例。
2018-06-01 cond-mat.soft physics.optics
The influence of line tension on the formation of liquid bridges in atomic force microscope-like geometry
限制在平面和圆锥形壁之间的流体的相图模拟原子力显微镜的几何形状,显示两个相之间的过渡,一个具有连接显微镜的两个壁的液体桥,另一个没有桥。确定了相应的共存线的结构,并讨论了它与线张力系数的关系。
2007-01-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rheological properties and shear-induced structures of ferroelectric nematic liquid crystals
Kent State University(肯特州立大学)
研究铁电向列液态晶体在剪切流下的流变性质和结构行为,揭示其粘度与剪切速率的关系及对齐机制。
2026-02-26 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Statistics of a granular cluster ensemble at a liquid-solid-like phase transition
通过模块度优化构建颗粒网络,研究垂直振动准二维颗粒系统液-固相变附近的团簇统计,发现团簇大小分布呈尺度不变性,寿命随大小单调增长,为理解非平衡相变介观结构提供方法。
2023-12-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Controllable shifting, steering, and expanding of light beam based on multi-layer liquid-crystal cells
光束的整形和转向在许多现代应用中至关重要,从光学镊子、相机镜头、视力矫正到3D显示器。然而,目前的实现需要越来越大的可调谐性,并针对不同应用中使用的较小的特异性。在这里,我们展示了可调谐光束控制的基础上,多层液晶细胞和外部电场,能够扩展光束移位,转向,和扩展,使用理论和完整的数值模拟相结合,无论是液晶取向和透射光。具体而言,通过利用三种不同的功能特定的和可调的双折射的双折射层,我们显示了一个有效的液晶光束控制装置,能够精确控制出射光的传播,在投影仪或汽车前照灯的可能应用。
2022-11-11 cond-mat.soft physics.optics
A minimal model for liquid-liquid phase separation and aging of chemically reactive macromolecular mixtures
几种大分子物质的混合物可导致形成通常显示非理想混合行为的高阶结构。在这项工作中,我们提出了一个极小模型的一个四元系统,它认为通过涉及两个大分子物种的化学反应形成的复合物,该复合物可以从缓冲液中相分离,并经历了进一步的过渡到凝胶状状态随着时间的推移。首先,一个三元相图,捕获的体积分数的每一个物种和相在平衡构建。具体来说,我们调查物理参数,如化学计量系数,分子大小和相互作用参数如何影响LLPS和老化。最后,我们分析了两相系统的热力学稳定性,并确定了旋节区域,并概述了我们的方法的推广与任意数量的组件反应生物分子系统。
2022-12-12 cond-mat.soft q-bio.SC
Relation Between the Widom line and the Strong-Fragile Dynamic Crossover in Systems with a Liquid-Liquid Phase Transition
我们调查,两个水模型显示液-液临界点,动态和热力学异常的存在下所产生的液-液临界点的变化之间的关系。我们发现动态脆性转变和比热最大值$C_P^{\rm max}$("Widom线“)从临界点发出的轨迹之间的相关性。我们的研究结果与以前假设的液-液相变和最近在承压水中子散射实验中观察到的动态转变之间的可能关系是一致的。更一般地说,我们认为,这种连接之间的$C_P^{\rm max}$和动态交叉不限于水的情况下,氢键网络形成液体,但更一般的特点是跨越Widom线。具体来说,我们还研究了Jagla势,一个球对称的两尺度潜在的已知拥有液-液临界点,其中两个液体结构之间的竞争是由排斥和吸引的斜坡相互作用产生的。
2005-10-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Liquid Crystal Colloids
胶体在自然界、科学和技术中非常丰富,从牛奶到量子点和“胶体原子”范例都有。类似地,液晶有序化在从生物膜到宇宙弦的实验室模型和消费设备中的液晶显示器的范围内都很重要。在这两个软物质领域中,一些最令人兴奋的最新进展出现在它们的界面上,即快速发展的液晶胶体研究领域。在这样的系统中的介观尺度自组装可能导致具有从分子有序和纳米或微米颗粒图案化到精确控制的配置中产生的涌现的物理行为的人造材料和结构。液晶胶体在复合材料制备、低维拓扑、光子学等领域有着广阔的应用前景,本文从物理基础出发,综述了这一快速发展的领域的最新研究进展,并重点介绍了它的科学和技术潜力。
2017-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A universal origin for secondary relaxations in supercooled liquids and structural glasses
几乎所有的玻璃形成液体显示二次弛豫,动力学模式似乎不同于主要的α弛豫。我们表明,占驱动力的波动和随机一阶跃迁理论中的重组形状的多样性产生一个低自由能的尾巴上的激活势垒分布的份额归因于二次弛豫的许多功能。虽然初级弛豫发生通过激活事件涉及紧凑的区域,二级弛豫对应的尾巴是由更多的分歧,字符串,或类似的粒子簇。这些二次弛豫合并的主要弛豫峰成为主导附近的动态交叉温度$T_c$,在那里他们平滑的模式耦合理论和激活事件所描述的连续动态之间的过渡。
2009-05-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
LCPOM: Precise Reconstruction of Polarized Optical Microscopy Images of Liquid Crystals
本研究扩展Jones矩阵法,结合材料特性、可见光谱与CIE颜色匹配函数,实现液晶多波长POM彩色图像的定量精确重建,可助力相关机器学习研究与材料逆向设计。
2023-07-22 cond-mat.soft physics.comp-ph
Universal deformations of ideal liquid crystal elastomers
液晶弹性体是橡胶状固体,其中液晶介晶(刚性棒状分子)结合到聚合物的主链中或作为聚合物的侧链。由于橡胶的熵弹性和液晶的取向相变之间的耦合,这些固体显示出一系列不寻常的热机械性能。这些有趣的特性之一是柔软的行为,它能够在几乎没有应力的情况下发生显著的变形。虽然这种现象是众所周知的,但它在很大程度上是在均匀变形的背景下进行研究的。本文研究复杂非均匀变形中的软行为。我们将这些材料建模为超弹性、各向同性、不可压缩固体,并利用埃里克森的开创性工作,埃里克森建立了非平凡的普遍变形的存在,这些变形满足每一个超弹性、各向同性、不可压缩固体的平衡方程。我们研究了球形和圆柱形气球的膨胀,空化和弯曲。
2022-10-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Revisiting Dynamics Near a Liquid-Liquid Phase Transition in Si and Ga: The Fragile-to-Strong Transition
使用分子动力学模拟,我们分析了两个原子液体,显示液-液相变(LLPT)的动力学:Si描述的Stillinger-Weber势和Ga的修改嵌入原子模型(MEAM)建模。特别是,我们的目标是调查在何种程度上存在的自中间散射函数的下降是一个多余的振动状态在低频率的表现,并可能与一个脆弱的强过渡(FTST)在LLPT,最近建议。我们的研究结果并不支持这些建议。具体而言,在Ga的情况下,我们观察到的外观的振动状态在低频率的过剩,即使在没有出现的下降的自中间散射函数在整个LLPT。此外,研究的剪切粘度穿越的LLPT的行为,我们发现,尽管发展的自中间散射函数的情况下,Si和它的情况下,在Ga的下降,这两种物质是脆弱的字符以上和以下各自的LLPT温度。
2013-11-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Defect patterns of two-dimensional nematic liquid crystals in confinement
二维或准二维双液晶是指表面受限系统。当这样的系统进一步由外部线边界限制或从内部线边界排除时,双指向矢形成变形纹理,其可以显示缺陷点或缺陷线,对于这些缺陷点或缺陷线,可以清楚地定义缠绕数。这里,特别注意当液晶分子倾向于形成平行于壁表面的边界纹理时的情况(即,在齐次边界条件下)。基于几何论证,给出了系统中所有缠绕数之和(总缠绕数)与约束角和弯曲段类型之间关系的一般理论。将理论缺陷规则与近年来实验和理论上观察到的织构进行了比较,验证了这一结论。
2021-12-15 cond-mat.soft math-ph math.MP