Stabilization and Controlled Association of Inorganic Nanoparticles using Block Copolymers
我们报告的结构性质的混合聚集体由稀土无机纳米粒子（半径20埃）和聚电解质中性嵌段共聚物在水溶液中。利用散射实验和蒙特卡罗模拟，我们表明，这些混合聚集体具有分级核壳微结构。核心是由密集的纳米颗粒组成，周围是中性链的冠。这种微观结构的结果从一个过程中的控制协会和赋予混合聚集体显着的胶体稳定性。
2004-11-26 cond-mat.soft
Micellization of Diblock Copolymer Modified by Cononsolvency Effect
利用SCFT和随机相位近似研究共溶剂效应改性二嵌段共聚物球形胶束，发现共溶剂效应使胶束尺寸膨胀并改变临界胶束浓度，其壳层的伸展-塌缩-伸展转变及壳层-助溶剂相互作用机制与常规胶束显著不同。
2025-04-04 cond-mat.soft
Controlled Clustering of Superparamagnetic Nanoparticles using Block Copolymers : Design of New Contrast Agents for Magnetic Resonance Imaging
当聚电解质-中性嵌段共聚物在水溶液中与带相反电荷的物质混合时，发现自发形成稳定的复合物。该机制是基于静电学和相反电荷之间的补偿。静电配合物具有核壳结构。在核中，嵌段和带相反电荷的物质紧密结合并形成致密的凝聚微相。壳由中性链组成，并包围着核。在本文中，我们报告的结构和磁性的这种复合物制成的直径为6.3 nm的超顺磁性纳米粒子（磁赤铁矿γ-Fe 2 O3）和阳离子中性共聚物。研究的共聚物是聚（三甲基铵乙基丙烯酸甲酯硫酸酯）-b-聚（丙烯酰胺），分子量为5000-b-30000 gmol-1和110000-b-30000 gmol-1。通过光散射和低温透射电子显微镜的组合对混合共聚物-纳米颗粒聚集体进行了表征。发现它们的流体动力学直径在70 - 150 nm的范围内，并且它们的聚集数（每个聚集体的纳米颗粒数）在几十到几百之间。此外，磁共振自旋回波测量表明，复合物在磁共振成像中具有比单个纳米颗粒更好的对比度，并且这些复合物可用于生物医学应用。
2005-12-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Weak Segregation Theory and Non-Conventional Morphologies in the Ternary ABC Triblock Copolymers
本文将Leibler弱分凝理论推广到熔融态两嵌段共聚物中，并考虑了文中定义的二阶壳层谐波的贡献，建立了线性和杂臂三元ABC三嵌段共聚物的相图。中间嵌段对侧链无选择性的对称线性共聚物不仅能发生连续的ODT转变为层状相，而且能转变为各种非常规的立方相（取决于中间嵌段组成，它可以是简单立方、面心立方或非中心对称相，揭示了首次预测在熔融嵌段共聚物中出现的空间群No.214的对称性）。对于非对称线性ABC共聚物的组合物的区域被发现，其中弱隔离的螺旋（双螺旋）相之间存在的平面六边形和层状或一个非常规的立方相的非常临界点。相比之下，miktoarm ABC嵌段共聚物与它的臂非选择性相对于其他两个显示出一个显着的倾向，对强隔离，这是由增加的稳定性的常规BCC相和一个特殊的弱隔离BCC相（BCC 3），其中占主导地位的谐波属于第三协调领域的倒易晶格之前。开发的理论的有效区域进行了讨论，并概述了线性和miktoarm共聚物的组成三角形。
2005-06-08 cond-mat.soft
Static and Dynamic Properties of Block-Copolymer Based Grafted Nanoparticles Across the Non-Ergodicity Transition
我们提出了一个系统的调查静态和动态性能的嵌段共聚物胶束与交联的核心，代表模型聚合物接枝的纳米粒子，在很宽的浓度范围从稀制度逮捕（结晶）状态，通过光和中子散射，补充线性粘弹性。我们已经遵循了他们的散射强度和扩散动力学的演变，在整个非遍历性过渡和观察到的结果进行了对比，适当的粗粒度Langevin动力学模拟。这些核壳型的稳定模型软粒子位于超软恒星和硬球之间，众所周知的星对相互作用势不适合描述它们。相反，我们已经发现，一个有效的刷相互作用潜力提供了非常令人满意的实验和模拟之间的协议，提供洞察力的相互作用的柔软性和动态的球形胶体悬浮液。
2020-12-12 cond-mat.soft
Use of Superparamagnetic Nanoparticle/Block Copolymer Electrostatic Complexes as Contrast Agents in Magnetic Resonance Imaging
在过去的几年里，我们研究了纳米胶体和带相反电荷的聚合物之间的络合作用。研究的纳米胶体是离子表面活性剂胶束和无机氧化物纳米颗粒。对于聚合物，我们使用均聚电解质和嵌段共聚物与线性和梳状结构。通常，带相反电荷的物质之间的吸引相互作用很强，因此，简单混合含有分散组分的溶液会产生沉淀或相分离。我们已经开发出控制静电驱动吸引力和保持混合溶液稳定性的方法。通过这些方法，我们设计了新的核-壳纳米结构，例如用聚合物和氧化铁超顺磁性纳米颗粒获得的那些。在本报告中，我们表明，静电络合可用于定制新的功能化纳米粒子，我们提供的例子相关的生物医学应用领域的造影剂的磁共振成像。
2007-01-26 cond-mat.soft
Tracing chirality from molecular organization to triply-periodic network assemblies: Threading biaxial twist through block copolymer gyroids
本文研究了ABC*三嵌段共聚物中手性从分子到介观陀螺仪网络的传递机制，发现向列链段扭转远大于极性扭转且发生手性反转，该双轴扭转机制在极弱手性极限下驱动了交替网络的手性选择。
2023-03-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
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
Self-assembly of complex salts of cationic surfactants and anionic-neutral block copolymers. Dispersions with liquid-crystalline internal structure
本文报道了阳离子表面活性剂十二烷基三甲基铵与不同分子量的聚（丙烯酸）-嵌段-聚（丙烯酰胺）二嵌段共聚物的复合盐的合成。在水中，复合盐自组装成具有致密核和扩散壳的稳定分级聚集体。与先前的报道相反，表面活性剂/聚合物聚集体表现出Pm 3 n立方对称的液晶结构。晶体结构类似于用均聚物获得的晶体结构。大小和聚集数估计从光和小角度X-射线散射实验的组合。结果发现，随着二嵌段不对称性的增加，聚集体的尺寸减小。络合盐方法具有许多优点，其中之一是对制备条件和混合途径不敏感。
2013-10-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The effect of asymmetry of the coil block on self-assembly in ABC coil-rod-coil triblock copolymers
采用自洽场方法，研究了ABC线团-棒-线团三嵌段共聚物中线团的不对称性对微相分离的影响。对于棒块$f_{\text B}$的不同部分，观察到一些稳定的结构，即，层状、圆柱体、回转体和核壳六方晶格，并绘制了相图。计算结果表明，线圈阻塞分数$f_{\text A}$的影响依赖于$f_{\text B}$。当为$f_{\text B}=0.2$时，线团的不对称性对自组装的影响与ABC柔性三嵌段共聚物相似;当为$f_{\text B}=0.4$时，ABC线团-棒-线团三嵌段共聚物在一定条件下表现出类似于棒-线团二嵌段共聚物的自组装行为。当$f_{\text B}$继续增加时，线圈组件的不对称性的影响减小。对于$f_{\text B}=0.4$，在对称和非对称条件下，不同组分之间的相互作用参数的增加导致柱和层之间的不同转变。结果表明，分子链结构对自组装有显著影响，可为共聚物材料的设计和合成提供指导。
2017-12-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Phase Behavior of Polyelectrolyte Block Copolymers in Mixed Solvents
本文研究了聚（丙烯酸正丁酯）-b-聚（丙烯酸）嵌段共聚物在水和四氢呋喃（THF）混合溶剂中的相行为。用于检查在混合溶剂中形成的不同聚合物、结构和相的技术是静态和动态光散射、小角中子散射、核磁共振和荧光显微镜。通过降低水/THF混合比X，观察到序列单聚体、微米尺寸的液滴、聚合物胶束。在X = 0.75时发生单聚体和微米级液滴之间的过渡，而在X = 0.4以下时有效地进行核-壳聚合物胶束的微结构化。在中间混合比，观察到的微米大小的液滴和聚合物胶束之间的共存。结合上述不同的技术，可以得出结论，液滴分散是由疏水性嵌段诱导的溶剂分配引起的。聚（丙烯酸正丁酯）均聚物和聚（丙烯酸正丁酯）-b-聚（丙烯酸）嵌段共聚物的比较表明，液滴富含THF和浓缩的共聚物，它们是稳定的亲水性聚（丙烯酸）部分。
2008-01-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Static and Dynamic Properties of Block-Copolymer Based Grafted Nanoparticles Across the Non-Ergodicity Transition
我们提出了一个系统的调查静态和动态性能的嵌段共聚物胶束与交联的核心，代表模型聚合物接枝的纳米粒子，在很宽的浓度范围从稀制度逮捕（结晶）状态，通过光和中子散射，补充线性粘弹性。我们已经遵循了他们的散射强度和扩散动力学的演变，在整个非遍历性过渡和观察到的结果进行了对比，适当的粗粒度Langevin动力学模拟。这些核壳型的稳定模型软粒子位于超软恒星和硬球之间，众所周知的星对相互作用势不适合描述它们。相反，我们已经发现，一个有效的刷相互作用潜力提供了非常令人满意的实验和模拟之间的协议，提供洞察力的相互作用的柔软性和动态的球形胶体悬浮液。
2020-12-12 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
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
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
Semicrystalline block copolymers in rigid confining nanopores
我们已经研究了在弱限制（纳米孔径D /平衡PS-b-PLLA周期L0大于4.8）下限制于直圆柱形纳米孔的形成片层的PS-b-PLLA中的PLLA结晶。熔融的PS-b-PLLA主要沿着纳米孔形成同心层状结构，但即使对于D/L0 = 7.3也会出现缠绕的螺旋。PS-b-PLLA熔体在低于TG（PS）的温度下淬火导致PLLA冷结晶严格受限于玻璃化的PS畴。在TG（PS）以上，PLLA结晶通过纳米孔中心中的PS-b-PLLA熔融域结构模板化，而在纳米孔壁上的吸附稳定最外圆柱形PS-b-PLLA壳。在这两者之间，纳米级PS-b-PLLA熔融域结构明显成熟，以减少从最外面的固定化PS-b-PLLA层传递的挫折。PLLA结晶的开始催化成熟，而瞬态成熟状态被提前PLLA结晶逮捕。即使PS较软，某些螺旋结构基序也会保留PLLA结晶。PLLA晶体生长最快的方向优先与纳米孔轴对齐，与PLLA均聚物的程度相同，与PS是玻璃质还是柔软无关。
2017-11-24 cond-mat.soft
Simulating defect textures on coalescing nematic shells
两个相互接触的壳层聚结，以降低它们的界面张力。该过程通过形成液体颈状桥来进行，封装的流体流过该液体颈状桥。在这种拓扑转变之后，我们研究了缺陷织构随组合壳形状的演变。通过改变壳层的尺寸，我们对偶极子的指向矢场和缺陷价进行了准静态研究。制度被发现存在的积极和消极的缺陷，由于在颈部的大负高斯曲率。使用大规模的计算机模拟，我们确定如何湮灭缺陷对聚结壳的选择，并在湮灭发生的聚结阶段。
2013-09-18 cond-mat.soft
Hydrodynamic theory for nematic shells: the interplay among curvature, flow and alignment
本文导出了双折射液晶在弯曲衬底上的流体力学方程。我们调用拉格朗日-瑞利变分原理，以适应埃里克森-莱斯利理论的二维向列相，其中退化锚定的分子在基板上被强制执行。在这个计划中唯一的本构假设涉及自由能量密度，给出了二维弗兰克潜力，和密度的耗散，这是需要满足适当的不变性要求。由此产生的运动方程耦合的速度场，指向矢对准和壳的曲率。为了说明我们的研究结果，我们考虑的效果，一个简单的剪切流的对齐上的一个圆柱形壳体。
2016-07-04 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
Interactions between Polymers and Nanoparticles : Formation of Supermicellar Hybrid Aggregates
当聚电解质-中性嵌段共聚物在溶液中与带相反电荷的物质（例如表面活性剂胶束、大分子、蛋白质等）混合时，形成结合两种组分的稳定的超胶束聚集体。所得胶体复合物表现出核-壳结构，其形成机制是静电自组装。在这方面的贡献，我们报告的结构特性的超胶束聚集体由钇基无机纳米粒子（半径2纳米）和聚电解质中性嵌段共聚物在水溶液中。选择羟基乙酸钇颗粒作为无机胶体的模型系统，并且还用于它们在工业应用中作为陶瓷和光电材料的前体。仔细研究的共聚物是水溶性和不对称的聚丙烯酸钠聚丙烯酰胺二嵌段。利用静态和动态光散射实验，我们证明了表面活性剂胶束和纳米粒子之间的相似性与带相反电荷的聚合物的络合现象。我们还确定了杂化有机-无机复合物的尺寸和聚集数。几个额外的属性进行了讨论，如显着的稳定性的混合骨料和它们的大小对混合条件的依赖。
2004-11-26 cond-mat.soft
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
Phase Behavior of Thermo-Responsive Nanoplatelets
Matière et Systèmes Complexes (MSC), UMR 7057 CNRS and Université Paris Cité（复杂物质与系统（MSC），CNRS联合研究单位7057，巴黎西岱大学）
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
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
Lily-like twist distribution in toroidal nematics
环形向列相是环形环面形式的双折射液晶的液滴。当指向矢服从平面简并边界条件时，所有弹性常数的平衡解都是沿所有内部环形壳平行线的纯弯曲指向矢场。局部稳定性分析表明，当扭转弹性常数足够小时，预计会发生不稳定性。很自然地推测，在这种状态下，整体平衡的特征是在环面的边界上有一个最大的扭曲偏转，在环面的横截面上的扭曲分布由一个fennel状表面表示。我们证明，令人惊讶的是，稳定的扭曲分布，而不是由一个百合状的表面。因此，总的最大扭转偏转正好落在圆环内。为了应对完全非线性设置中弹性自由能泛函的复杂性，我们开发了一种专门的深度学习优化方法，在这里也进行了适当的验证和记录，因为它有望适用于其他类似的问题，同样难以分析。
2018-10-25 cond-mat.soft
Shape programming lines of concentrated Gaussian curvature
液晶弹性体（LCE）在加热或照射时可以沿着其液晶指向矢经历大的可逆收缩。因此，在平坦的LCE片材内的空间图案化的导向器编码了加热时的收缩模式，这可以将片材变形为弯曲的外壳，类似于生长模式如何塑造发育中的有机体。在这里，我们认为，从理论上，数值和实验，从区域的径向和圆形的导演，这在隔离，将形成锥和反锥构造的模式。所得到的表面包含具有尖锐的V形横截面的弯曲脊，其与图案中的区域之间的边界相关联。这样的脊可以以正弯曲和负弯曲的变体来创建，并且由于它们具有高斯曲率（在这里通过高斯-邦纳定理来量化），因此它们不能在没有能量上禁止的拉伸的情况下被压平。我们的实验和数值计算强调，虽然这样的脊不能等距变平，但它们可以通过交易V角的（奇异）曲率与脊线的（有限）曲率来等距变形。此外，在有限厚度的片材中，尖锐的脊不可避免地被非等距地钝化以减轻弯曲，导致编码的奇异高斯曲率的适度涂抹。最后，我们讨论使用这些功能作为驱动线性功能，如探头，舌头和四肢，并强调这些模式的形状变化和那些发现在形态发生的几个生物系统之间的相似性。
2021-06-30 cond-mat.soft
Influence of a dispersion of magnetic and nonmagnetic nanoparticles on the magnetic Fredericksz transition of the liquid crystal 5CB
很久以前，Brochard和de Gennes预测了显著降低Fredericksz转变的临界磁场（磁性Fredericksz阈值）的可能性，这种临界磁场是由非磁性液晶和铁磁颗粒（所谓的铁磁颗粒）组成的。这种现象很少被测量，通常是由于在纳米颗粒表面诱导的软垂面锚定。在这里，我们提出了一个光学研究的磁性Fredericksz过渡结合光散射研究的经典的液晶液晶，5CB，掺杂有6 nm直径的磁性和非磁性纳米粒子。令人惊讶的是，对于这两种纳米颗粒，我们观察到在室温下的Fredericksz转变的阈值场的净减少在低纳米颗粒浓度，这似乎与涂层的纳米颗粒通过刷的聚二甲基硅氧烷共聚物链诱导平面锚定的导演在纳米颗粒表面上。此外，磁性Fredericksz阈值表现出非单调行为的纳米颗粒浓度的函数的两种类型的纳米颗粒，首先下降到一个值从23\%至31\%以下的纯5CB，然后随着纳米颗粒浓度的进一步增加而增加。这被解释为从约0.02重量分数开始的聚集，其消耗比当浓度增加到高于$c = 0.05$重量分数（体积分数$3.5 \times 10^{-2}$）时引入的那些更多的分离的纳米颗粒。这表明相对于聚集体，孤立的纳米颗粒对阈值的影响更大。从动态光散射测量，我们推断，如果减少的磁性阈值时，纳米粒子浓度的增加是类似的两种纳米粒子，这种减少的起源是不同的磁性和非磁性纳米粒子。对于非磁性纳米颗粒，该行为可能与由于弱…
2017-08-01 cond-mat.soft
Short and soft: multi-domain organization, tunable dynamics and jamming in suspensions of grafted colloidal cylinders with small aspect ratio
尚未实际探索类的软胶体棒与小的纵横比进行了研究，并显示出非常丰富的相和动态行为，从液体到近熔融状态跨越。这些短而软的纳米圆柱体随着浓度的增加而改变其组织，而不是无序排列，从具有随机取向的各向同性液体到具有优选局部取向的液体，并最终具有局部取向顺序的多域排列。后者产生类似于具有可检测的末端弛豫的结构玻璃的动力学抑制状态，其在增加的浓度上揭示了有序嵌段共聚物中的六方堆积有序的特征。相应的动态响应包括四种状态，都在0.02 g/ml的重叠浓度以上：I）从0.03至0.1 g/mol，系统经历类似液体至固体的转变，其结构弛豫时间增长四个数量级。II）从0.1至0.2g/ml，观察到显著的减慢，并且伴随着从各向同性到多畴结构的演变。III）在0.2和0.6g/mol之间，悬浮液表现出壳互穿和堵塞的特征，其中胶体平台模量线性地依赖于浓度。IV）在0.74g/ml下，在密集堵塞状态下，检测到来自微相分离的嵌段共聚物的六边形填充圆柱体的粘弹性特征。这些属性设置短而软的纳米圆柱体除了长胶体棒（具有大的纵横比），并提供见解，从根本上理解在这个中间软胶体制度的物理，以及和定制的非球形软胶体的流动性能。
2020-08-23 cond-mat.soft
