The Radial Hedgehog Solution in the Landau-de Gennes Theory: Effects of the Bulk Potentials
本文在含六阶体势的Landau-de Gennes理论中证明径向刺猬解的存在性与唯一性条件,数值发现双轴环面、分裂核及新型体双轴临界点,并揭示六阶势稳定双轴、失稳单轴的作用。
2023-06-27 cond-mat.soft math.AP
Properties of surface Landau-de Gennes Q-tensor models
单轴双折射液晶的分子取向受到曲面上的切向锚定,提供了表面的几何形状和拓扑结构与取向自由度之间的非平凡的相互作用。我们考虑一个一般的薄膜极限的Landau-de Gennes Q-张量模型,它保留了3D模型的特点。由此,先前提出的表面模型作为特例。我们比较的基本属性,如对齐的取向自由度与主曲率线,序参量对称性和相变类型,这些模型,并建议实验,以确定适当的模型假设。
2019-12-18 cond-mat.soft
Remarks on the n=1/2 disclination line in Landau-de Gennes theory of nematic liquid crystals
本文用Landau-de Gennes有效理论分析了等弹性常数情况下n = 1/2光滑向错直线的结构。我们发现,在一定温度下,超流$^4He$中的直线涡旋与之有精确的数学对应。借助于多项式近似,估计了光滑向错线和奇异向错线的自由能之差。结果表明,只有当温度足够低时,光滑的向错线才是能量上优选的。在更高的温度下,应该预期无序的核心。
2001-12-03 cond-mat.soft
A Reduced Landau-de Gennes Study for Nematic Equilibria in Three-Dimensional Prisms
本文在约化Landau-de Gennes框架下研究三维棱柱内向列液晶构型,通过特殊Dirichlet边界条件建立三维临界点与二维解景观的直接对应,结合渐近分析与数值例子揭示二维解景观对三维多稳态的定制作用。
2023-10-25 cond-mat.soft math-ph math.MP
The Well Order Reconstruction Solution for Three-Dimensional Wells, in the Landau-de Gennes theory
我们研究了三维方井上的非平衡,重点是井序重构解(WORS)作为井尺寸的函数,其特征在于由$λ$,以及由$ε$表示的井高。WORS是在[10]中报道的方形域的独特平衡,没有考虑第三维,其具有沿着方形对角线延伸的两条相互垂直的缺陷线,在方形中心相交。我们证明了存在的WORS的三维井任意井高,(i)自然边界条件和(ii)现实的表面能的顶部和底部的井表面上,随着Dirichlet条件的侧表面。此外,在两种情况下,对于足够小的$λ$,WORS是全局稳定的,并且随着$λ$的增加而不稳定。我们数值计算了大型$λ$和$ε$的新型混合3D解,然后数值研究了表面锚定对WORS的影响,举例说明了WORS解在3D背景下的相关性。
2019-03-09 cond-mat.soft math.AP
Perturbative expansion for the half-integer rectilinear disclination line in the Landau-de Gennes theory
本文在Landau-de Gennes液晶有效理论的框架内研究了半整数直线向错线的结构。对于$L_2\neq 0$的情形,构造了相容微扰展开式.事实证明,这种扩展可以执行周围的退化零阶解的无限集的一个离散的子集。这些解对应于正、负楔向错线和扭转向错线的四种构型。得到了对向错线的序参量场和自由能的一阶修正,并与Frank-Oseen-Zocher指向矢描述的结果进行了比较。
2003-01-23 cond-mat.soft
Landau-de Gennes numerical simulation of nematic liquid crystals utilizing radial basis functions
University of Colorado, Boulder(科罗拉多大学博尔德分校);National Renewable Energy Laboratory and University of Colorado, Boulder(美国国家可再生能源实验室与科罗拉多大学博尔德分校)
本文提出一种基于径向基函数的兰道-德·盖尼斯数值模拟方法,用于研究具有复杂几何结构的向列相液晶系统,展示其在几何灵活性和计算效率上的优势,并引入自适应节点细化方案以捕捉液晶平衡结构的拓扑和能量特征。
2026-03-14 cond-mat.soft
Solution Landscapes of the Simplified Ericksen--Leslie Model and its Comparison with the Reduced Landau--de Gennes Model
我们研究了简化的Ericksen-Leslie(sEL)矢量模型的解的景观的液晶,局限在一个二维正方形域与切线边界条件。利用模型和区域的对称性,提出了一种构造解景观的有效数值算法。由于sEL模型和简化的Landau-de Gennes(rLdG)模型可以被视为Ginzburg-Landau泛函,我们系统地计算了sEL模型的解景观,对于不同的域大小,并与相应的rLdG模型的解景观进行比较。它们有许多相似之处,包括稳定的对角和旋转状态,分叉行为,以及具有低指数鞍解的子解景观。这两种模式之间也存在重大差异。的sEL矢量模型表现出稳定的解决方案$C\pm$与内部缺陷,高指数的“假缺陷”的解决方案,新颖的镶嵌解决方案,和某些类型的独特的动力学途径。解景观方法为模型比较提供了一种全面而有效的方法,适用于物理学中广泛的数学模型。
2021-06-09 cond-mat.soft
Bayesian Parameter Identification in the Landau-de Gennes Theory for Nematic Liquid Crystals
本文针对向列液晶 Landau-de Gennes 模型提出一种贝叶斯参数辨识方法,利用模拟数据评估了马尔可夫链蒙特卡洛近似精度、置信区间与可辨识性极限。
2025-04-22 cond-mat.soft cs.NA math.NA
A Landau-de Gennes theory for hard colloidal rods: defects and tactoids
通过对与化学势相关的巨势进行序参量展开,构造了硬胶体棒的唯象Landau-de Gennes理论.通过将这些系数与Onsager理论的已知结果拟合,我们不仅能够描述各向同性-均质相变随密度的变化,包括众所周知的密度跳跃,而且还能描述各向同性-均质平面界面。由此产生的理论应用于计算的各向同性核心大小在径向刺猬缺陷,密度依赖性的线性缺陷的硬棒在正方形的限制,和形成的一个droplet在各向同性的背景。
2016-05-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Effective Complexity Reduction of the Landau-de Gennes Elastic Energy: A Quantitative Framework and Numerical Validation
CUNEF Universidad(CUNEF大学);BCAM, Bilbao, Spain(巴斯克中心数学与应用科学研究所(BCAM));IMAR, Bucharest, Romania(罗马尼亚科学院数学研究所(IMAR))
该研究重新审视向列型液晶Landau-de Gennes模型弹性能量公式,基于广义最优缩放程序确定参数范围,通过数值测试验证解析缩放预测,为简化弹性模型有效性提供定量标准,建立最优缩放与数值观测的联系。
2026-07-23 cond-mat.soft
Solution landscape of a reduced Landau-de Gennes model on a hexagon
本文研究了二维六角形液晶在固定温度下的简化Landau-de Gennes模型的解景观,它是边长$λ$的函数。这是一个通用的例子,减少方法的规则多边形。我们应用基于高指数优化的收缩二聚体方法,系统地构建由多个缺陷解决方案和它们之间的关系组成的解决方案景观。我们报告了一个新的稳定的T状态的指数- $0$,有一个内部$-1/2$缺陷;新的类的高指数鞍点与多个内部缺陷被称为H类和TD类;鞍点的Morse指数的变化与$λ^2$和新的途径介导的高指数鞍点,可以控制和引导动力学途径。由这些鞍点提供的拓扑度、位置和缺陷的多样性的范围可用于导航通过微液晶和其他相关软物质系统的复杂溶液景观。
2020-11-08 cond-mat.soft math-ph math.MP
Fast, scalable, and interactive software for Landau-de Gennes numerical modeling of nematic topological defects
使用张量Landau-de Gennes(LdG)理论对液晶进行数值模拟,可以详细了解液晶与胶体夹杂物或结构化边界接触时可能出现的各种各样的拓扑缺陷配置的结构和能量。然而,这些方法在计算上可能是昂贵的,使得预测涉及几个胶体颗粒的(Meta)稳定配置具有挑战性,并且它们通常限于远低于实验规模的系统尺寸。在这里,我们提出了一个开源的软件包,利用了并行结构的晶格离散化的LdG方法。我们的实现结合了CUDA/C++和OpenMPI,允许用户在单核或多核配置中使用CPU和GPU资源加速模拟。我们利用一个有效的最小化算法,快速惯性松弛引擎(FIRE)的方法,这是非常适合大规模的并行化,需要很少的额外的内存或计算成本,同时提供与其他常用的方法具有竞争力的性能。在多核操作中,我们能够将模拟扩展到实验相关的超微米长度尺度,在单核操作中,模拟包包括一个用户友好的GUI环境,用于界面特征的快速原型设计和它们可以促进的各种缺陷状态。为了演示这个软件包,我们详细研究了曲线向错和点状刺猬缺陷之间的竞争,尺寸尺度,材料性能和几何特征是不同的。我们还研究了与阵列的拓扑点缺陷的接口图案化的效果。
2019-11-16 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
Dynamical Landau-de Gennes Theory for Electrically-Responsive Liquid Crystal Networks
液晶网络将液晶的取向有序性与聚合物网络的弹性性质相结合,导致在响应性涂料领域的巨大应用潜力,例如,用于触觉反馈、自清洁表面以及静态和动态斑图形成。最近的实验工作已经通过在用AC电场的面内致动时实现液晶网络涂层的快速和可逆的表面调制,进一步为这种应用铺平了道路。在这里,我们构建了一个Landau型理论的电响应液晶网络和执行分子动力学模拟来解释这些实验的结果,并告知合理的设计策略。定性,理论与我们的模拟一致,并再现了显着的实验特征。我们还提供了一组可测试的预测:的纵横比,它们的初始取向顺序时,交联成聚合物网络和网络的交联分数都增加了所需的塑化时间的膜宏观变形。我们证明了振荡电场的动态响应的特点是由两个共振,这同样可以通过改变这些参数的影响,提供了一个实验处理微调设备设计。
2020-07-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
On the Disclination Lines of Nematic Liquid Crystals
液晶中的缺陷具有重要的实际意义和理论意义。尽管人们做了大量的工作,但在各种拓扑约束和外场条件下预测缺陷的位置和转变仍然是一个挑战。在Landau-de Gennes模型下,研究了不同边界条件下三维球形液滴和二维圆盘中的双折射液晶缺陷图案。我们实现了一个频谱方法,数值求解朗道-德热内模型具有高精度,这使我们能够研究详细的静态结构的缺陷。我们观察到五种类型的缺陷结构。其中1/2向错线是低温下最稳定的结构。受数值结果的启发,我们解析地得到了向错线的轮廓。此外,还讨论了Landau-de Gennes模型和Oseen-Frank模型下缺陷模式的联系和区别。最后,本文从四个方面总结了朗道-德热纳理论中缺陷的一些重要特征。这项工作是一个持续的努力,以加深我们对缺陷模式的理解,在液晶液晶。
2014-08-25 cond-mat.soft math-ph math.MP
Nematic equilibria in isosceles triangles: The effects of edge length and apex angle on solution landscapes in a reduced Landau-de Gennes framework
University of Manchester(曼彻斯特大学);Renmin University of China(中国人民大学);University of Strathclyde(思克莱德大学)
研究等腰三角形中向列液晶的平衡状态,探讨边长和顶角对解景观的影响,揭示几何不对称性对液晶自组装过程的作用。
2026-03-01 cond-mat.soft
Thermotropic Orientational Order of Discotic Liquid Crystals in Nanochannels: An Optical Polarimetry Study and a Landau-de Gennes Analysis
基于芘衍生物的分散液晶的取向顺序的光学偏振测量,并限制在作为温度、通道半径(3 - 22 nm)和表面化学的函数的单片介孔氧化铝、二氧化硅和硅的平行排列的纳米通道中,揭示了径向和轴向柱状顺序的竞争。相对于本体中的不连续转变,受限体系的取向序参量的演化是连续的。对于大于10 nm的通道半径,我们建议几个,替代的缺陷结构,这是兼容的集体分子取向的光学实验在这里,并与平移,径向柱状顺序在以前的衍射研究报告。对于较小的通道半径,我们的观察结果可以半定量地描述的Landau-de Gennes模型的径向有序列(受弹性张开变形),共存于一个取向无序,各向同性的核心的一个无规壳。对于这些结构,圆柱形的相边界被预测为移动从通道壁的通道中心时,冷却,反之亦然,加热时,根据观察到的显着的冷却/加热temperases和缩放行为的转变温度与通道直径。实验提示的paranematic状态的情况下是一致的双二次耦合的张开变形的序参量。
2015-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A Modified Landau-de Gennes Theory for Smectic Liquid Crystals: Phase Transitions and Structural Transitions
本文提出修正Landau-de Gennes模型研究近晶A相,证明全局极小解存在性与正则性,解析刻画各向同性-向列相-近晶相相变,并通过渐近分析和数值模拟揭示近晶层结构、稳定态及能量极小解间的转变路径。
2025-09-19 cond-mat.soft math-ph math.MP
A mesh adaptivity scheme on the Landau-de Gennes functional minimization case in 3D, and its driving efficiency
Fakulteta za matematiko in fiziko, Univerza v Ljubljani(卢布尔雅那大学数学与物理学院);Sorbonne Universités, UPMC Univ Paris 06, UMR 7598, Laboratoire Jacques-Louis Lions(索邦大学,巴黎第六大学,UMR 7598,雅克-路易·利翁斯实验室);CNRS, UMR 7598, Laboratoire Jacques-Louis Lions(法国国家科学研究中心,UMR 7598,雅克-路易·利翁斯实验室);INRIA-Paris-Rocquencourt(法国国家信息与自动化研究所巴黎罗昆库尔中心);Inštitut Jožef Stefan(约瑟夫斯蒂芬研究所)
本文提出了一种基于后验误差估计的三维无结构四面体网格自适应策略,用于非线性有限元最小化方案中的Landau-de Gennes自由能函数。通过牛顿迭代和最速下降法,探讨了网格自适应的驱动因素,并展示了参数对算法收敛时间的影响。
2015-05-26 cond-mat.soft cs.NA math-ph
Nematic liquid crystals on curved surfaces - a thin film limit
本文考虑Landau-de Gennes Q张量模型的薄膜极限。在限制过程中,我们观察到一个连续的过渡,正常和切向部分的Q-张量去耦和各种内在和外在的贡献出现。薄膜模型的主要性质,如单轴性和参数相空间,保持在限制过程。对于导出的表面Landau-de Gennes模型,我们考虑L2-梯度流。由此产生的张量值的表面偏微分方程数值求解,以证明实现的紧耦合的弹性和体积自由能的几何特性。
2017-09-27 cond-mat.soft math-ph math.AP
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
Nematic-Isotropic Transition with Quenched Disorder
向列型弹性体不显示Landau-De Gennes平均场论预测的三维四极有序的不连续的一阶相变。我们将这种行为归因于网络交联的存在,这是淬灭取向无序的来源。我们发现,弱随机各向异性的结果在一个奇异的重整化的Landau-De Gennes的表达,增加了一个能量项成正比的序参量Q的四次幂的倒数。这减少了Q中的一阶不连续性。对于足够高的无序强度,跳跃完全消失,相变变得连续,在某些方面类似于在外场中的超临界转变。
2006-09-30 cond-mat.soft
Pattern Formation for Nematic Liquid Crystals-Modelling, Analysis, and Applications
我们总结了最近的一些结果的解决方案景观的二维(2D)问题的Landau-德Gennes理论的液晶。本文研究了二维区域上Dirichlet切向边界条件下的Euler-Lagrange方程的能量最小解和非能量最小解。我们审查结果的多重性和规律性的解决方案,在杰出的渐近极限,使用变分方法,方法从理论上的非线性偏微分方程,组合参数和科学计算。结果完美地解释了几何形状(形状,大小和对称性),材料各向异性和模型本身的对称性的竞争效应,说明了2D框架中奇异有序转变的巨大可能性。
2021-07-29 cond-mat.soft math-ph math.AP
The Isotropic-Nematic Interface with an Oblique Anchoring Condition
我们提出的数值和分析结果的单轴和双轴顺序在各向同性的界面内Ginzburg-Landau-deGennes理论。我们研究的情况下,施加一个斜锚定条件渐近的界面的一侧,再现以前的工作结果时,这种条件减少到平面或homoeotropic锚定。我们构造物理动机和计算灵活的单轴和双轴顺序的变分配置文件,比较我们的变分结果从最小化的金斯堡-朗道-德Gennes自由能得到的数值结果。虽然标量单轴和双轴序参量的空间变化被限制在界面附近,但粘弹性要求指向矢取向在界面位置处的平面或各向同性锚定与无穷远处的边界条件之间线性插值。界面处的平面锚定或各向同性锚定的选择取决于Ginzburg-Landau-deGennes弹性系数L_2的符号。我们的变分计算与我们的数值计算是密切一致的,并同意定性与密度泛函理论和分子模拟的结果。
2009-08-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Landau-de Gennes corrections to the Oseen-Frank limit: Anchoring-induced tilt modes
University of Strathclyde(斯特拉斯克莱德大学)
本研究通过渐近分析揭示 Landau-de Gennes 框架中 Oseen-Frank 极限的锚定诱导倾斜软模式,该模式由线性 Jacobi 方程控制,仅通过表面项影响能量,为系统降能提供途径。
2026-09-30 cond-mat.soft
Biaxiality at the Isotropic-Nematic Interface with Planar Anchoring
我们重新审视经典问题的结构各向同性的界面内的金斯堡-朗道-德Gennes理论,完善以前的分析处理双轴的接口。我们比较我们的分析与数值结果通过一个高精度的谱配置方案的解决方案的朗道-金兹伯格-德Gennes方程。在早期的工作相比,我们获得了改进的协议与数值的单轴和双轴的配置文件,准确的渐近结果的衰减双轴顺序的界面和各向同性的两侧和准确的拟合的数据从密度泛函的方法来解决这个问题。
2009-06-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Free energy pathways of a Multistable Liquid Crystal Device
已知平面双折射器件[Tsakonas \textit{et al., Appl. Phys. Lett.},2007,{ \textbf{90} },111913]具有两类不同的稳定平衡:对角和旋转解。我们在二维Landau-de Gennes理论中对该器件进行建模,具有表面势,没有任何外部场。我们系统地计算一类特殊的过渡途径,称为最小能量途径,稳定的平衡,提供新的信息,如何平衡连接在朗道-德热内自由能景观之间。这些过渡途径表现出一个中间过渡态,这是一个鞍点的Landau-de Gennes自由能。我们数值计算的结构细节的过渡态,最佳的过渡路径和平衡之间的自由能垒,作为表面锚定强度的函数。对于强锚定,过渡路径是由缺陷介导的,而我们得到的缺陷的过渡路径为中度和弱锚定。在弱锚定极限,我们恢复了尖点突变的情况下,旋转状态作为一个过渡态连接两个不同的对角状态。
2015-08-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.comp-ph
Landau theory for helical nematic phases
我们提出了Landau现象学来描述最近在由“香蕉”形分子形成的液晶中发现的从传统的螺旋结构到锥形螺旋取向不均匀结构的相变。平均场预测与实验数据基本一致。通过与de Gennes模型的类比,我们认为序参量的涨落使相变转变为一级相变,而不是平均场论所预言的连续相变。这一结论与实验观察相一致。我们讨论了在低温阶段观察到的新的Goldstone模。
2014-06-18 cond-mat.soft
Biaxial escape in nematics at low temperature
本文研究了有界区域$Ω\subset \mathbb{R}^3$中Landau-de Gennes自由能的极小元.我们证明,在低温极小不消失,即使拓扑非平凡的边界条件。这与Bethuel、Brezis和Hélein研究的简化的金斯伯格-朗道超导模型形成鲜明对比。合并这与Canevari的观察,我们得到,作为一个推论,双轴逃逸的发生:张量序参量必须成为强双轴在$Ω$的某个点。特别是,虽然它是已知的极小不能是纯粹的单轴,我们证明了更强大的和物理相关的事实,他们躺在一个不同的同伦类。
2014-11-14 cond-mat.soft math.AP
Orientability and energy minimization in liquid crystal models
用单位向量场$n$在Oseen-Frank理论中模拟了单轴双折射液晶。这个理论有一个明显的缺点,即它不遵守头-尾对称性,其中$n$应该等价于- $n$。这种对称性在与张量$Q=s\big(n\otimes n- \frac{1}{3} Id\big)$一起工作的约束Landau-de Gennes理论中得到了保持。这些依赖于所使用的正则性类以及基础域的拓扑。我们表明,对于简单连通域和自然能源类$W^{1,2}$的两个理论相吻合,但在其他方面可以有两个理论之间的差异,我们确定。在平面区域的情况下,我们完全排除了约束朗道-德热内理论的预测不同于Oseen-Frank理论的情况。
2010-09-14 cond-mat.soft math-ph math.AP
Numerical method for the equilibrium configurations of a Maier-Saupe bulk potential in a Q-tensor model of an anisotropic nematic liquid crystal
我们提出了一种数值方法,基于张量序参量描述的一个相位,允许完全各向异性的弹性。因此,我们的方法扩展了朗道-德热内$\mathbf{Q}$张量理论各向异性相。引入了一个微观模型的超导体(Maier-Saupe势在本文中讨论的情况下),结合对$\mathbf{Q}$的本征值边界的约束。这确保了物理上有效的序参量$\mathbf{Q}$(即,保持本征值边界),同时允许更一般的梯度能量密度,其可以包括立方非线性,并因此包括弹性各向异性。我们证明了该方法在两个具体的二维例子中,包括弹性各向异性的Landau-de Gennes模型是已知的失败,以及在三维的情况下的刺猬点缺陷,向错线,和向错环。数值实现的细节也进行了讨论。
2021-05-27 cond-mat.soft
Numerical Method of Lines for the Relaxational Dynamics of Nematic Liquid Crystals
我们提出了一个有效的数值方案,线的方法的基础上,求解的Landau-de Gennes方程描述弛豫动力学的液晶。我们的方法在计算上易于实现,平衡了效率和准确性的要求。我们基准我们的方法,通过研究以下问题:各向同性的,双晶界面,生长的双晶液滴在各向同性相和动力学的粗化淬火后进入双晶相。我们的研究结果,通过解决方案的全粗粒度的运动方程,没有近似,提供了一个严格的测试的各向同性的界面的de Gennes ananastomosis,说明在成核制度的液滴的各向异性字符和验证的动力学缩放在粗化制度。
2008-04-30 cond-mat.soft
Colloidal nanoparticles in liquid crystals: Bulk properties, biaxiality and untwisting in cholesterics
University of Strathclyde(斯特拉斯克莱德大学);Princess Nourah bint Abdulrahman University(公主努拉·宾特·阿卜杜勒拉赫曼大学);University of Manchester(曼彻斯特大学)
研究揭示胶体纳米粒子对液态晶体宏观性质、双轴性和胆固醇结构中螺旋结构解扭的影响,通过理论与数值模拟展示其调控光学性质的潜力。
2026-03-01 cond-mat.soft
Interaction of colloids with a nematic-isotropic interface
用Landau-de Gennes自由能计算了长圆柱胶体与向列型各向同性界面之间的相互作用。这种相互作用有两个贡献:一个是特定的液晶和结果从变形的指向矢场接近的颗粒或界面,而另一个是通用的和结果从润湿和表面张力的影响。长柱状胶体的指向矢场具有很强的垂面锚定作用,在双折射相的深处呈现出两条半整数缺陷线。当胶体向界面移动时,指向矢结构通过一系列不连续的转变而改变,其中一个或两个缺陷被消除。此外,NI界面朝向胶体弯曲,以使胶体中的弹性自由能最小化。在各向同性相中,胶体被薄的润湿层包围,该润湿层在有利的润湿条件下降低表面自由能。相互作用在界面附近有一个明确的最小值。在这个区域中的导演和界面结构是复杂的,不能解析地描述。利用简谐区域中Landau-de Gennes自由能的数值结果,我们得到了胶体上(线性)力的简单标度律。
2003-12-08 cond-mat.soft
Influence of Pressure on Smectic A-Nematic Phase Transition
我们提出了一个Landau-de Gennes唯象模型来描述压力诱导的近晶A-B相变。讨论了取向和平移序参量之间变化耦合时压力诱导的近晶A相变。随着压力的增加,一级向列相-近晶A相转变在三临界点处变为二级转变,这与已有的实验结果相当吻合。
1997-08-06 cond-mat.soft
Meta-stable nematic pre-ordering in smectic liquid crystalline phase transitions
采用高阶Landau-de Gennes型模型对直接各向同性/近晶-A液晶转变进行了建模和模拟研究,表明在一定条件下存在亚稳的有序预排序,与实验观察结果一致(Tokita,M.等人,Macromolecules 2006,39,2021-2023)
2009-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Biaxial nematic phase in the Maier-Saupe model for a mixture of discs and cylinders
我们分析了全球相图的Maier-Saupe晶格模型,包括无序度的自由模仿的混合物的扁圆和扁长的分子(光盘和圆柱体)。在朗道多临界点附近,统计问题的解可以写成自由能的朗道-德热纳展开式。如果无序自由度被淬灭,我们证实了双轴向无序结构的存在。如果取向和无序自由度被允许热化,这个双轴的解决方案变得不稳定。此外,我们使用两个温度的形式主义来模拟存在两个不同的弛豫时间,并表明,稍微偏离完全热化是足以稳定的双轴双相。
2011-10-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech