Coupling topological defect phase to extrinsic curvature in nematic shells
在二维向列学中，拓扑缺陷是具有电荷和相位的点状奇点。本文研究了圆柱体表面上的曲面纹理中的拓扑缺陷。这使我们能够隔离外部曲率对拓扑缺陷结构的影响。通过最大限度地减少与扭曲的能量在一个缺陷的核心周围的指向矢，我们表明，相位的拓扑缺陷耦合到圆柱体的取向。这种耦合取决于与双折射指向矢的张开、弯曲和扭曲变形相关联的相对能量成本。当扭曲变形占主导地位时，我们确定了缺陷相的双稳态。最后，我们展示了一个类似的效果为整数电荷拓扑缺陷。
2022-05-09 cond-mat.soft
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
Elastic interactions between topological defects in chiral nematic shells
提出了一个新的、自洽的、鲁棒的理论模型来研究液晶壳层中拓扑缺陷之间的弹性相互作用。以一种简单的方式解释壳的非同心性质，我们能够成功地准确地解释和预测缺陷的位置，这在胶体自组装的背景下最相关。我们校准和测试我们的模型对现有的实验数据，并将其扩展到所有新观察到的缺陷配置手性双壳层。我们进行了新的实验，以进一步检查和确认本模型的有效性。此外，我们能够获得的能量的$+1$或$+3/2$向错线的胆固醇，其复杂的性质是最近才报道的定量估计。
2016-10-11 cond-mat.soft
Vortex formation and dynamics of defects in shells of active nematics
本文提出了一个含任意缺陷的有源双折射液晶薄球壳的流体力学模型。由指向矢中的缺陷产生的主动流动导致形成稳定的涡流，类似于在平面几何形状的受限系统中所看到的那些，其产生四个+1/2缺陷的有效动力学，再现了实验中观察到的四面体到平面的振荡。随着活动的增加和旋涡的增强，缺陷被更紧密地拉成对，绕着对跖点旋转。我们扩展这种情况，也描述了其他配置的缺陷的动态。例如，两个+1缺陷被发现吸引或排斥，根据当地的几何特征的指向矢场周围，而额外的对相反的电荷缺陷可以引起包含两个以上的漩涡流状态。最后，我们描述了缺陷的方向和奇异点的流动之间的一般关系，并建议的三维性质的流动和变形的形状的壳的影响。
2017-01-27 cond-mat.soft
Nematic director fields and topographies of shells of revolution
我们解决了正问题和逆问题的转化与平面旋转表面的非平凡的地形，包括高斯曲率，没有拉伸弹性成本。我们处理的系统足够细长，有一个小的弯曲能量成本。形状变化是由光或热引起的，光或热引起沿着初始平坦的双折射片的平面中的非均匀指向矢场的收缩。正向问题是，给定指向矢分布，诱导出什么形状？在此过程中，我们确定高斯曲率和演化与诱导的机械变形的导演场和材料曲线的表面（原半径），将成为半径在最终的表面。逆问题是，给定一个目标形状，需要指定什么指向矢场？导演领域的分析实例充分计算，将为特定的变形，收益链和抛物面的革命。用积分方程给出了一般公式。
2018-01-30 cond-mat.soft
Nematic Bubbles and the Breaking of Spherical Symmetry
Università degli Studi di Napoli “Federico II”（那不勒斯费德里科二世大学）；Universit‘a degli Studi di Padova（帕多瓦大学）
研究通过连续模型揭示了可变形壳体中向列序的形成机制，发现壳体柔软性影响相变特性，整数缺陷引起局部变形，半整数缺陷则不引起变形。
2026-03-07 cond-mat.soft
Nematic textures in spherical shells
本文研究了薄壳的平衡织构随厚度的变化。对于双壳层的基态有四个短的1/2向错线，但随着膜厚度的增加，由两对半刺猬组成的三维逃逸构型在能量上变得有利。我们在一个Frank常数近似下得到了基态的精确解，并研究了相应织构对热涨落的稳定性。
2006-04-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Metric theory of nematoelastic shells
我们考虑三维重塑薄nematoelastic膜后向列各向同性过渡领域的电荷一拓扑缺陷，导致无论是锥或反锥（d-锥）壳。在无弹性形变和体积变化的假设下，分析基于壳度规和张量序参量之间的关系。壳的形状可以通过掺杂来修改，产生具有弯曲母线的圆锥。反锥必然有偶数个径向折痕。在顶点处的曲率奇异性是由于在缺陷核处的微扰序参量的衰减而解决的。
2014-12-01 cond-mat.soft
Bivalent defect configurations in inhomogeneous nematic shells
本文从理论上研究了含两对表面缺陷的双折射液晶壳层的指向矢场和能量。缺陷对可以在最大分离的配置与缺陷被限制在最薄半球的状态之间经历突然转变。我们构建了一个相图，映射出的稳定性和共存的这两种配置作为壳厚度和厚度不均匀性的函数。我们的研究结果与实验观察到的双乳液液滴的转变，并解释其滞后特性。
2012-11-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Theory of the isotropic-nematic transition in dispersions of compressible rods
我们从理论上研究了能够弹性调节相互排斥体积的棒的有序化转变。模型棒由一个坚硬的核心和一个可变形的外壳组成，它模仿了聚合物包裹的棒状fd病毒颗粒的结构，这种病毒颗粒最近一直是实验研究的对象[K.~ Purdy等人，物理修订信函\textbf{94}，057801（2005）]。我们发现，这种软杆流体表现出各向同性的相变的密度高于相应的硬杆系统相同的直径，并在共存的序参量的的双相非单调地依赖于聚合物涂层的弹性性能。对于硬棒和软棒的二元混合物，相图的拓扑结构敏感地依赖于壳的弹性。在裸的和聚合物包被的fd病毒颗粒的混合物中发现的较低的向线临界点，不能被该理论重现。
2006-02-02 cond-mat.soft
Three-dimensional formulation of curved nematic shells
本研究采用平均场方法探究三维向列相到二维切向描述的转变，明确了薄向列壳二维描述的适用条件，发现弯曲几何中二维与三维描述的物理差异，并构建了向列流体力学薄膜近似，提示曲率等条件下切向限制需谨慎使用。
2025-10-22 cond-mat.soft physics.bio-ph
Surface free energies for nematic shells
我们提出了一个连续介质模型来描述薄壳层中的分子排列。与以前的帐户相比，二维自由能，旨在描述的薄膜的向列相沉积在弯曲的基板上的物理，是不假设，但它是从传统的三维理论推导的液晶。董事和订单张量理论考虑。如此获得的表面能表现出额外的条款相比，早期的模型。这些项反映了壳的几何形状与多个序参量的耦合。正如预期的那样，壳的形状在包覆它的向列相的平衡构型中起着关键作用。
2011-12-03 cond-mat.soft math-ph math.MP
Thin Pyramidal Cones in Nematic Liquid Crystal
本文研究向列相液晶中薄壁空心金字塔锥胶体的取向与缺陷行为，通过Landau-de Gennes自由能最小化和有限元方法揭示平行与垂直排列下的不同指向矢畸变、boojum缺陷及长程偶极相互作用，并发现其可形成嵌套结构。
2023-05-22 cond-mat.soft
Cooling a spherical nematic shell
在Landau-de Gennes液晶理论的框架下，我们研究了球壳上温度诱导的各向同性-双折射相变。在低于临界温度时，包覆在微观球形颗粒上的一层薄的纳米粒子由于几何挫折而呈现出不均匀的织构。通过弱非线性分析，我们找到了临界温度阈值的精确值，并精确地确定了相变点的织构。临界温度受球体外曲率的影响，并且这种非线性排列与Poincaré-Hopf指数定理和实验观测相一致。对各向同性-非对称转变处分叉织构的稳定性分析表明，只有四面体构型是稳定的。
2021-04-23 cond-mat.soft math-ph math.MP
Phase separation and folding in swelled nematoelastic films
我们探讨重塑的nematoelastic膜时，各向同性相共存的条件下，吸收各向同性溶剂。考虑到最佳的结晶取向的结晶序参量和溶剂浓度的梯度的相互作用，计算的界面边界的结构。这种结构决定了边界的有效线张力。我们进一步计算的平衡形状的变形薄板和圆柱和球壳的直线或圆形的边界之间的边界形状的各向同性域。该边界附近的差异膨胀或收缩会产生一种折叠模式，扩展到两个相的大部分。这种模式的层次顺序在圆柱壳上最为明显。
2017-03-03 cond-mat.soft
Spherical nematics with a threefold valence
我们对具有两个电荷二分之一缺陷和一个电荷一缺陷的薄向列壳的能量学进行了理论研究。我们确定的最佳安排：缺陷位于一个伟大的圆形的等腰三角形的顶点与66度角的电荷一半的缺陷和一个独特的角度为48度，与实验结果一致。我们还分析了这个基态周围的热波动，并估计作为厚度的函数的能量。我们发现，三缺陷壳层的能量与已知的具有两个电荷一和四个电荷二分之一缺陷的其他构型的能量接近。这一发现，以及将一种配置与其他配置分开的大能量势垒，解释了它们在实验中的观察以及它们的长期稳定性。
2015-02-12 cond-mat.soft
Nematic versus ferromagnetic shells: new insights in curvature-induced effects
在连续介质理论的框架内，我们绘制了一个平行的铁磁材料和非晶液晶之间的曲面上，这都是由本地相互作用和锚定势的特点。我们表明，结合的指向矢场的面外分量的外壳的非本征曲率引起的手征效应。这种相互作用产生了一个有效的能量项，让人想起胆甾相液晶中的手征项，曲率张量充当了一种各向异性螺旋。我们还讨论了如何不同性质的序参量，矢量在铁磁体和向列相的张量，产生不同的纹理表面上具有相同的拓扑结构的领域。特别是，我们表明，非本征曲率控制的基态配置上的一个球形壳，有利于两个对极向错的电荷+1小粒子和四个$+1/2$向错的电荷位于一个正方形的顶点内接在一个大的圆形上的较大的粒子。
2021-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Topological defects in cholesteric liquid crystal shells
我们用实验和数值方法研究了胆甾相液晶被限制在球壳中时出现的缺陷组态。我们发现了一个丰富的情况下的缺陷配置，其中一些是不存在的，在螺旋壳，其中新类型的缺陷是稳定的螺旋有序的液晶。与双壳相比，这里的缺陷不是简单的奇异点或线，而是具有大的结构化核心。具体来说，我们观察到五种不同类型的贝壳。我们研究的统计分布的不同类型的壳作为系统的两个相关的几何无量纲参数的函数。通过使用这些参数，我们能够在不同类型的壳之间诱导过渡。这些转变涉及有趣的拓扑变换，其中缺陷重组形成新的结构。令人惊讶的是，缺陷并不通过采取较短距离的路线（测地线），而是通过复杂的路径彼此接近。
2016-07-30 cond-mat.soft
Bistable curvature potential at hyperbolic points of nematic shells
向列相壳层是一种表面包覆有液晶分子的胶体粒子，它可以在胶体表面自由滑动和旋转，同时保持其长轴在局部切平面上。我们用可定向曲面上的单位指向矢场来描述壳层上的超序。平衡场可以通过最小化弹性能来找到，弹性能通常是指向矢场的表面梯度的函数。我们学习如何从这种能量中系统地提取化石成分，只与表面及其曲率有关，它表达了分子扭矩的曲率势。在胶体表面上的双曲线点处，并且仅在那里，曲率势优选的排列可能不是主曲率的方向。在那里，化石能源变得越来越双稳态。
2017-06-20 cond-mat.soft math-ph math.MP
Topological Stabilization and Dynamics of Self-propelling Nematic Shells
液体外壳（例如双重乳液、囊泡等）当脱离机械平衡时易受界面不稳定性和破裂的影响。这对基于液体壳的微机器的设计提出了重大挑战，其中目标是保持稳定性和动态控制与运动性相结合。在这里，我们提出了我们的解决方案，这个问题与可控的自推进液体壳，我们已经稳定使用软拓扑约束所施加的一种润滑油。我们证明，通过实验和模拟，各向异性的弹性可以抵消壳运动引起的粘性阻力的不稳定影响，并抑制破裂。我们分析了它们的推进动力学，并确定了一个特殊的曲折行为的拓扑和化学自发打破对称性的组合驱动。基于我们对这些对称性破缺机制的理解，我们提供了通过拓扑结构、化学信号和流体动力学相互作用来控制壳运动的途径。
2019-07-08 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Defect-driven shape transitions in elastic active nematic shells
活性物质的特征在于它能够通过自生应力引起运动。在固体的情况下，这样的运动可以导致形状变换。产生应力的组分可以是各向异性的，从而赋予材料介观取向有序性。目前尚不清楚这些活性成分的具体位置和方向如何影响形态学变化。本文从理论上研究了在应力产生元件的排列中施加拓扑点缺陷对弹性主动球壳形态的影响。我们发现，电荷+1的拓扑缺陷是唯一能够增加，减少或保持壳的固有曲率。这些变化取决于主动应力的性质和缺陷的相位角。我们应用我们的理论进行实验收缩肌动球蛋白片。通过组合不同电荷的缺陷，我们可以生成具有任意复杂性的壳。我们确认这种灵活性，通过复制的形状的淡水水螅，其中拓扑缺陷已与动物的形态特征。除了理解形态发生过程，这些原理还可以应用于可编程主动机械超材料的设计，这些材料构成了自主软机器人的基础。
2022-05-13 cond-mat.soft physics.bio-ph
Dynamic tuning of the director field in liquid crystal shells using block copolymers
当一个半导体液晶（LC）被限制在一个自封闭的球壳上时，拓扑约束会产生有趣的结果，这主要取决于LC在壳中的排列方式。我们证明了可逆的动态调整的对齐，从而拓扑结构，稳定的非离子两亲性嵌段共聚物普朗尼克F127的CNOLC壳。在α相的深处，指向矢与界面相切，但在接近向列-各向同性转变的温度TNI时，指向矢重新对准法线。我们将此链接到一个微妙的界面张力之间的相互作用，这是几乎独立的导演方向，和配置依赖的弹性形变能量的LC限制在一个壳。该过程主要是由加热引起的有序序参量的减少而触发的，因此在具有高TNI和低TNI的LC之间，重新排列温度分别相差几十度。在正弯曲的壳体外部的重新排列的温度总是低于在负弯曲的内部，从而在加热时产生复杂的拓扑重新配置。补充实验研究与数学建模和计算机模拟，我们确定和调查三种不同的轨迹，区分其配置的拓扑缺陷的初始切向对齐壳。我们的研究结果揭示了一个新的方面的复杂的响应LC弯曲的限制，表明LC本身的顺序可以影响的对齐，从而拓扑结构的系统。它们还揭示了两亲性嵌段共聚物稳定剂的潜力，用于实现LC壳构型的连续可调性，为拓扑动力学的深入研究以及新的应用打开大门，例如，传感和编程软执行器。
2020-06-01 cond-mat.soft physics.comp-ph
Transition of defect patterns from 2D to 3D in liquid crystals
缺陷产生时，液晶液晶在边界的拓扑约束。近年来，缺陷的研究引起了人们的广泛关注。本文在Landau-de Gennes模型下，研究了束缚在壳层中的双液晶中二维缺陷与三维缺陷之间的关系。我们采用高精度的谱方法数值求解Landau-de Gennes模型，得到了缺陷的详细静态结构。有趣的是，当壳的厚度足够小时，解是径向不变的。随着壳层厚度的增加，解发生对称性破缺，向错线发生重构。我们详细研究了在不同边界条件下向错线的三维重构。我们还讨论了在二维和三维空间内的张量模型的缺陷的拓扑电荷。
2015-10-15 cond-mat.soft
Hexadecapolar colloids
化学元素的最外层电子层可以具有类似于单极子、偶极子、四极子和八极子的对称性，对应于填充的s-、p-、d-和forbitals。理论上，具有十六极外壳的元素也可能存在，但没有已知的元素具有填充的g轨道。另一方面，“胶体原子”的研究范式显示出粒子行为的复杂性超过了原子对应物，这是由DNA功能化、几何形状和拓扑结构以及弱外部刺激驱动的。在这里，我们描述了弹性十六极形成的聚合物微球分散在液晶，取向有序的分子棒的非线性流体。由于圆锥形退化的边界条件，固体微球局部扰动的排列的cross-host，诱导hexadecapolar扭曲，驱动各向异性胶体相互作用。我们揭示了形成胶体弹性十六极的物理基础，并描述了随后的键合不可访问的弹性偶极子，四极和其他的弹性胶体以前研究。
2016-12-20 cond-mat.soft
Impact of spherical nanoparticles on the nematic order parameter
实验研究了球形纳米粒子对基质液晶液晶取向序参量的影响。我们使用球形核-壳量子点，其被表面官能化以促进在其与液晶主体的界面上的垂面锚定。我们的实验表明，即使在低浓度的球形纳米粒子的存在下，取向顺序可能会受到强烈的影响。复合系统的取向顺序探测通过偏振显微拉曼光谱和光学双折射测量作为温度和浓度的函数。我们的数据表明，取向顺序依赖于浓度在一个非线性的方式，并存在交叉浓度$χ_c \approx 0.004\, pw$。它区分了两种不同的状态，分别表现出纯液晶样（$χ<χ_c$）和扭曲液晶有序（$χ>χ_c$）。在后一相中，有序度相对于纯液晶液晶相较低。
2018-03-24 cond-mat.soft
Crystals and liquid crystals confined to curved geometries
本文介绍了二维晶体和曲面上的非线性液晶的弹性理论，这些有序相中拓扑缺陷（向错、位错和褶皱）的能量学，以及缺陷与曲率的相互作用。本章最后介绍了两种情况下的三维三维非线性相位局限于空间与弯曲的边界，即一个环面和一个球壳。
2014-01-20 cond-mat.soft
Two-step electrical percolation in nematic liquid crystal filled by multiwalled carbon nanotubes
碳纳米管（CNTs）在液晶（LC）中的渗流为一类独特的各向异性杂化材料开辟了道路，该材料具有广泛受CNT浓度控制的复介电常数。在这样的系统中的渗滤通常被描述为在非常低的CNT加载量下开始的一步过程。在本研究中的两步渗滤观察到的样品中的厚度为250 $μ$ m，通过压制两个基板之间的悬浮液。第一和第二渗滤过程的渗滤浓度为$C_n^{p_1}\approx 0.0002$ wt. %和$C_n^{p_2}\approx 0.5$ wt. %，分别。基于平均场论，假设碳纳米管为核壳结构，解释了渗流的两阶段性质。
2015-04-29 cond-mat.soft
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
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
Dynamics of active defects on the anisotropic surface of an ellipsoidal droplet
细胞是生命有机体的基本组成部分，具有一系列形状、形态和纹理，编码特定的功能和物理行为。阐明这一守则的规则仍然是一个挑战。在这项工作中，我们创建仿生结构的构建块涂层的椭圆形液滴的近晶相液晶与蛋白质为基础的活性细胞骨架凝胶，从而获得核-壳结构。通过利用图案化的纹理和各向异性形状的近晶核心，我们能够塑造复杂的线虫动力学的界面活性材料，并确定新的时间依赖性的状态，拓扑缺陷周期性地振荡之间的旋转和平移制度。我们的活性向列体的线虫流体动力学模拟表明，除了拓扑结构和活动，活性材料的动力学的深刻影响的局部曲率和近晶纹理的液滴，以及外部水动力。这些结果说明了如何将这些约束纳入到积极的微壳编排显着的时空图案，提供关键的生物过程的新见解，并提供引人注目的前景设计生物启发的微型机器。
2023-03-23 cond-mat.soft
Self-organized composites of multiwalled carbon nanotubes and nematic liquid crystal 5CB: Optical singularities and percolation behavior in electrical conductivity
本工作讨论了填充有多壁碳纳米管（MWCNTs）和液晶（LC）复合材料的薄电光池中的光学奇异性和电导率行为。使用具有高纵横比的多壁碳纳米管$L/d\approx 300\div1000$和4-戊基-4-0-氰基联苯（4-pentyl-4-O-cyanobiphenyl））。通过将MWCNT（$0.0001\div0.1$ % wt）引入LC溶剂中并随后超声处理来制备复合材料。MWCNT浓度的增加（在$0.005\div0.05$ % wt之间）导致MWCNT的自组织和具有分形边界的微米级聚集体的形成。在约0.025%wt的逾渗阈值附近视觉观察到的跨越MWCNT网络的形成伴随着从非导电状态到导电状态的转变和光学奇异性的产生。实验结果表明，多壁碳纳米管与液晶介质之间存在强相互作用，多壁碳纳米管侧表面附近5 CB分子呈平面取向分布。据推测，光学奇点出现的结果与LC扰动的界面壳层覆盖的多壁碳纳米管簇的入射激光束的相互作用。讨论了界面壳层厚度在外加电场中的变化规律以及界面壳层厚度在各向同性转变附近的变化规律。
2009-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Shapes and singularities in triatic liquid crystal vesicles
确定具有（广义）液晶（LC）有序的弯曲二维膜的平衡构型和形状是一个困难的无限维问题，其与广义聚合物囊泡、软物质的研究以及理解形状的起源和形成（形态发生）的迷人问题直接相关。被考虑的LC膜的自由能的对称性和待确定的表面的拓扑结构通常要求平衡构型具有以拓扑缺陷形式的奇异结构，例如对于非线性膜的向错。缺陷的精确数量和类型在限制可能的平衡形状的空间中起着重要作用。例如，具有球形拓扑结构和双晶或近晶有序的柔性封闭囊泡不可避免地具有位于四面体壳的四个顶点处的四个基本强度$+1/2$向错缺陷。在这里，我们解决的问题，确定平衡形状的柔性囊泡广义LC秩序。对于任何正整数$p$，这些情况下的序参数是$S^1/Z_p$的元素。我们将重点讨论$p =3$的情况，称为triatic LC。我们构造适当的序参量的triatics和相关的自由能。然后，我们描述了在平坦空间的强度$+1/3$的基本缺陷的结构。最后，我们证明，足够软triatic囊泡的拓扑结构的2球平衡到八面体壳强度$+1/3$缺陷的六个顶点，独立的规模。
2017-02-13 cond-mat.soft
Tuning and Switching a Plasmonic Quantum Dot Sandwich in a Nematic Line Defect
我们研究了在两个等离子体纳米棒之间可控地夹着单个半导体核/壳量子点所产生的量子力学效应。控制的位置和夹层限制结构是通过使用线性陷阱，液晶线缺陷和激光镊子，推动三明治在一起。这种安排允许激子等离子体相互作用的研究在一个单一的结构，不受系综效应或介电界面的复杂性。我们证明了等离子体限制对量子点的光子反聚束行为及其发光寿命的影响。当纳米棒远离量子点时，量子点表现为单个发射体，但当紧密地限制在等离子体夹层中时，显示出可能的多激子发射和显著降低的寿命。这些发现表明，液晶缺陷，结合激光镊子，使一个多功能的平台，研究等离子体耦合现象在纳米级实验室，其中所有的元素可以安排几乎随意。
2017-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Temperature-driven anchoring transitions at liquid crystal / water interfaces
控制液晶分子在与水溶液的界面处的锚定影响下面的液晶相的整个组织，这对于许多应用是至关重要的。稳定这种界面的最简单的方法是通过在水中制造液晶液滴;然而，使用液晶壳，即悬浮在水中的液晶球形膜，可以实现对界面效应的更高灵敏度。传统上，这些体系的吸附转变是由表面活性剂分子吸附到界面上引发的，这既不是瞬时的也不是可逆的过程。在这项研究中，我们报告的能力，改变锚定的4-氰基-4 '-戊基联苯（5CB），最广泛使用的液晶之一，在界面处与聚乙烯醇（PVA），一种聚合物，通常用于稳定液晶壳的稀水溶液，简单地通过控制温度在附近的液晶澄清点。由于PVA对5CB的局部无序效应，在本体5CB的相变之前，温度的准静态增加触发分子从平行于界面到垂直于界面的瞬时重新取向。我们研究了液晶的平面悬浮膜和球壳上的这种锚定转变。转换锚定需要一系列的结构转换，涉及到拓扑缺陷稳定的瞬态结构的形成。缺陷结构的类型取决于膜的拓扑结构。该方法具有几乎同时影响膜的两个界面的能力，并且可以应用于将初始多分散的双壳群转化为单分散的二价壳群。
2020-06-24 cond-mat.soft
Influence of BaTiO_3 nanoparticles on the anisotropy of the dielectric properties of nematic liquid crystal 5CB
Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院物理研究所）；Frantsevich Institute of Materials Science, the National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院弗兰采维奇材料科学研究所）
本研究探究BaTiO₃纳米粒子对5CB液晶悬浮液介电性能的影响，发现其浓度会非单调改变中间相-各向同性相转变温度，高浓度粒子通过空间电荷积累调控离子传输与介电机制。
2026-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Tuneable defect-curvature coupling and topological transitions in active shells
该研究聚焦极性与向列型活性液晶构成的可变形壳层，通过线性稳定性分析与三维流体动力学模拟，揭示活性可调控缺陷-曲率耦合，且强拉伸活性可驱动极性系统发生球到环的拓扑转变，为缺陷作为拓扑形态发生素提供支撑与可验证预测。
2023-04-12 cond-mat.soft physics.bio-ph
Phase Behavior of Thermo-Responsive Nanoplatelets
本研究通过实验结合局部分析和全局分析方法，揭示了核/壳结构热响应纳米片（锂皂石核与温敏聚合物壳）随温度和浓度变化的相变行为，包括软层诱导的随机堆叠相变和温度触发的向列凝胶相变，为外部控制纳米片自组装提供了途径。
2025-10-07 cond-mat.soft
Elastic colloidal monopoles and reconfigurable self-assembly in liquid crystals
类似单极的静电相互作用在生物学和凝聚态物质中普遍存在，但它们经常被反离子屏蔽，不能从吸引力转换为排斥力。在胶体科学中，主要目标是开发模仿和超越原子和分子组装的多样性和长度尺度的胶体粒子，带静电的粒子不能改变其表面电荷的符号或从单极子转变为高阶多极子。在液晶胶体中，粒子之间的弹性相互作用产生，以最小化与粒子周围的棒状分子的长程排列中的弹性变形相关的自由能。在偶极、四极和十六极双极性胶体中，这种弹性扭曲的对称性模拟了静电多极和原子最外层的电子层。电和磁开关，自发转换和光学控制的弹性多极，以及它们与拓扑缺陷和表面边界条件的相互作用，已被证明在这样的胶体。然而，人们早就知道，弹性单极子应该放松到均匀或高阶多极状态，因为它们诱导的弹性扭矩。在这里，我们开发了具有强弹性力矩和由环境光施加的光学力矩平衡的弹性力矩的弹性胶体。我们证明了这些胶体粒子的非结构化光，这类似于驱动原子之间的基态和各种激发态的单极四极重构。我们表明，弹性单极子的符号可以切换，并且带相同电荷的单极子吸引，而带相反电荷的排斥，不像在静电。我们还展示了这些胶体颗粒的平衡动态组装。
2020-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
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
Chiral cellulose fibril organization in a plant cell wall as liquid crystal confined in a cylindrical boundary
National Yang Ming Chiao Tung University（国立阳明交通大学）
该研究以植物细胞壁内受限圆柱边界的液晶为对象，通过计算模型模拟五种纤维素原纤维组织，揭示其与细胞功能及细胞壁特性的关联。
2026-09-01 cond-mat.soft physics.optics
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
