Tunable structures of mixtures of magnetic particles in liquid-crystalline matrices
我们通过蒙特卡罗模拟研究了相似大小的棒和偶极软球的二元混合物的自组织。我们采用各向异性的Gay-Berne，偶极和软球相互作用模型的粒子间的相互作用。在磁矩为零的条件下，我们得到了多种完全互溶的液晶相，包括双晶相、近晶相和层状相。对于磁性混合物，我们发现液晶基质支持取向有序铁磁链的形成。根据物种的相对大小，链平行或垂直于杆的指向矢排列，形成单轴或双轴晶相、近晶相和层状相。作为一个示例性的外部扰动，我们施加一个均匀的磁场，导致单轴或双轴有序，否则各向同性状态。
2015-04-16 cond-mat.soft
Depletion-driven Morphological Transitions in Hexagonal Crystallites of Virus Rods
将纳米尺寸的构建块组装成复杂的形态不仅是基本的兴趣，而且在材料科学和纳米技术中起着关键作用。我们表明，杆状病毒形成的自组装超结构的形状可以通过调节杆之间的耗尽相互作用的吸引力来控制。使用非吸附性聚合物作为消耗剂，我们证明了一个层次的一维自组织成晶体簇逐渐出现时，增加消耗的吸引力和增强的生长动力学。我们观察到一个多晶型的变化进行从二维（2D）的结晶单层在弱耗尽到一维（1D）的柱状纤维在强耗尽，通过形成近晶纤维在中间耗尽强度。可逆聚合的一个简单理论使我们能够确定构成近晶纤维的单体单元之间的典型键能。我们还表明，温和的流动援助，可用于模板成高度对齐的支持膜的类似的结构。我们的研究结果展示了一个通用的自下而上的方法，通过修改非球形积木之间的相互作用来调整晶体超结构的形态。这为控制纳米技术和功能材料中使用的各向异性纳米颗粒的自组织、维度和结构形成提供了一种方便的途径。
2020-05-07 cond-mat.soft
Osmotic compression of droplets of hard rods: A computer simulation study
通过计算机模拟，我们研究了硬，棒状颗粒的液滴如何优化其形状和内部结构的影响下的渗透压缩所造成的球形颗粒，作为消耗剂的存在。在足够高的渗透压下，组成液滴的杆自发地排列，使它们变成单轴向的双折射液晶液滴。以这种方式形成的微滴或“类晶”不是球形的，而是细长的，这是由各向异性表面张力和指向矢场的弹性形变之间的竞争造成的。在最近的理论预测，我们发现，足够小的tactoids有一个统一的导演场，而大的特点是由双极导演场。从液滴的形状和指向矢场变换，我们能够估计表面锚定强度和硬棒晶体的弹性常数的平均值。
2009-02-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effective shape and phase behaviour of short charged rods
我们明确地计算了取向相关的第二维里系数的短带电棒在电解质溶剂中，假设棒棒相互作用是一个成对的总和的硬核和节段屏蔽库仑排斥。从平行和各向同性平均的第二维里系数，我们计算的有效长度和直径的杆，收费和屏蔽长度，变化超过几个数量级。使用这些有效的尺寸，我们确定的相图，在那里我们区分一个低电荷和强屏蔽制度的液晶结晶和近晶相，和一个高电荷和弱屏蔽制度与塑性晶体相的相图。
2008-12-18 cond-mat.soft
Phase diagram of two-dimensional hard rods from fundamental mixed measure density functional theory
本文提出了二维可取向硬棒体相图的密度泛函理论，并用Monte Carlo计算机模拟数据进行了验证。详细地说，一个显式的密度泛函来自基本的混合测度理论和自由最小化的硬discorectangles的数值。相图，其中包括稳定的各向同性，双晶，近晶相和结晶相，得到了与模拟数据显示出良好的一致性。我们的功能是有效的多组分混合物的硬粒子与任意凸形状，并提供了一个可靠的起点，探索各种不均匀的情况下，二维硬棒及其布朗动力学。
2017-10-06 cond-mat.soft
Phase behavior of wormlike rods
利用分子动力学的计算机模拟方法，对具有不同内部柔性的棒状粒子系统的相行为进行了追踪，从完全刚性的棒极限到非常柔性的粒子，从高密度区到各向同性相。从完全刚性的杆极限和提高内部的灵活性，近晶A相的范围被挤出的伴随作用的几乎不受影响的结晶相在较高的密度和低密度的结晶相，直到它消失。这些结果证实了假设，从以前的理论，模拟和实验研究，近晶A相是不稳定的，通过引入和提高颗粒内部的灵活性的程度。然而，没有显着的变化，在顺序的--近晶A相变，这似乎总是第一顺序，也不是在层间距的值，观察后，改变颗粒内部的灵活性的程度。此外，没有证据表明，柱状相，这是作为一个可能的替代品的近晶A相在柔性棒，已经获得。
2008-05-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Charge-Driven Liquid-Crystalline Behavior of Ligand-Functionalized Nanorods in Apolar Solvent
本研究报道配体稳定的LaPO4纳米棒在非极性溶剂中于极低体积分数（约0.25%）下发生向列相自组装，且转变浓度随配体增加而升高，挑战了传统胶体液晶理论。
2023-10-12 cond-mat.soft
Theory of microphase separation on Side-Chain Liquid-Crystalline Polymers with flexible spacers
我们将单分散侧链液晶聚合物的熔体模拟为梳形共聚物的熔体，其中侧基是棒-线圈二嵌段共聚物。我们考虑排斥体积和Maier-Saupe相互作用。第一个作用于任何一对段之间，而后者只作用于杆之间。使用从这个微观模型计算的自由能泛函，我们研究了各向同性相对密度和取向波动的旋节稳定性。用这种方法得到的相图预测了双晶和近晶不稳定性以及微相或具有调制波矢但没有双晶有序的相的存在。这种微相是块之间的不相容性与间隔区和主链施加的连接性约束之间竞争的结果。研究了单体的聚合度和结构构象对侧链液晶高分子相行为的影响。
2006-06-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Entropically driven transition to a liquid-crystalline polymer globule
采用巨正则系综自洽场论（SCFT）方法研究了螺旋-卷曲多嵌段共聚物球的跃迁。螺旋被建模为刚性杆。除了建立线圈球过渡，我们首次表明，即使没有明确的棒-棒排列相互作用，该系统经历了一个过渡到一个非线性液晶（LC）球状状态。LC-小球的形成是由疏水螺旋片段吸引和小球表面能的各向异性驱动的。计算了共聚物的全相图。它区分开链，无定形球和LC-球。这个模型提供了同聚多肽二级和三级结构之间相互作用的一个相对简单的例子。此外，它给出了一个简单的解释螺旋束在某些球状蛋白质的形成。
2005-08-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Entropy driven formation of a chiral liquid crystalline phase of helical filaments
我们研究了从鼠伤寒沙门氏菌分离的螺旋鞭毛的浓缩悬浮液的液晶相行为。鞭毛具有不同的多态性状态，其中一些具有明显的螺旋特征，而另一些则呈现棒状形状。我们发现，静态相位行为和动力学的手性螺旋是非常不同的，相比简单的非手性硬棒。随着浓度的增加，螺旋鞭毛经历熵驱动的一级相变到具有新的手征对称性的液晶态。
2005-10-26 cond-mat.soft
Long-time relaxation dynamics in nematic and smectic liquid crystals of soft-repulsive colloidal rods
了解胶体悬浮液的弛豫动力学对于确定影响其组分流动性的元素，评估其在相关时间和长度尺度上的宏观响应，从而揭示其在配方工程中开发的基本原理至关重要。在这项工作中，我们专门评估的影响，长程有序的软排斥棒状颗粒，这是能够自组织成的近晶液晶相的悬浮液的弛豫动力学。通过进行动态蒙特卡罗模拟，我们分析了平移和取向顺序对棒沿背景相形态所施加的相关方向的扩散的影响。为了提供一个清晰的画面所产生的动力学，我们评估它们对温度的依赖性，这可以显着地确定系统弛豫的响应时间和杆的自扩散系数。范霍夫关联函数的计算使我们能够识别扩散速度明显快于平均值的棒的存在，并且其浓度可以通过适当的温度选择来精确地调节。
2021-10-04 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
Short-range dynamics of a nematic liquid-crystalline phase
使用X射线光子相关光谱，我们研究了纳米棒悬浮液的纳米相的动力学。垂直于指向矢的平面内的集体扩散系数随波矢的变化而急剧变化。结合的结构因子和扩散系数，我们发现，相的流体动力学函数减少了10倍以上，当从长度尺度相当的颗粒间距离向更大的值。因此，集体动力学的α相的经验强大的和规模依赖的放缓，与各向同性悬浮液的细长杆或球形颗粒。
2015-04-06 cond-mat.soft
Self-Assembly and Phase Behavior of Janus Rods: Competition Between Shape and Potential Anisotropy
本研究通过Langevin动力学模拟和自由能计算，揭示了Janus棒在形状各向异性和方向性吸引竞争下的自组装多晶型现象，为棒状胶体设计提供了指导。
2024-08-23 cond-mat.soft
Long-lived Giant Number Fluctuations in a Swarming Granular Nematic
连贯移动的鸟群、野兽或细菌是具有自发取向秩序的生命物质的例子。这些系统与具有这种液晶顺序的热平衡系统有何不同？工作与流化单层的宏观棒在液晶相，我们发现巨大的数字波动与标准偏差线性增长的平均值相一致，在任何情况下，中心极限定理适用。这些波动是长期存在的，只作为时间的对数函数衰减。这表明，群集，相干运动和大尺度的不均匀性可以出现在一个系统中，粒子不沟通，除了接触。
2007-06-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Deformation and orientational order of chiral membranes with free edges
出于对由手性棒状病毒组成的胶体膜的实验，我们使用Monte Carlo方法来确定相图的杆和膜的形状的液晶顺序。我们推广的Lebwohl-Lasher模型的手征耦合到一个弯曲的表面与边缘张力和抗弯曲，并包括能量成本倾斜的杆相对于当地的膜法线。膜由通过键连接的硬珠的三角形网格表示，其中每个珠由指向矢装饰。在每个蒙特卡罗步骤中，微珠可以移动，键可以重新连接，指向矢可以旋转。当倾斜的成本很小时，膜倾向于平坦，杆仅在边缘附近扭曲以实现低手性耦合，并且在膜的内部保持平行于法线。在高手征耦合下，棒在各处扭转，形成双态。当倾斜的成本是大的，出现的手性耦合的高值下的π态是伴随着弯曲的膜成鞍形。增加边缘张力倾向于使膜变平。这些结果说明了几何挫折所产生的无法正常的表面有扭曲。
2021-04-28 cond-mat.soft
Nemato-elasticity of hybrid molecular-colloidal liquid crystals
浸入热致液晶溶剂中的胶体棒是所谓的混合液晶的基础，其特征在于具有可调的双折射流动性，其对称性范围从常规的单轴双折射或反双折射到正交[Mundoor等人，Science 360，768（2018）]。我们提供了这样的系统的弹性模量的理论分析，通过考虑通过表面锚定力，以及空间和静电的杆本身之间的相互作用与嵌入溶剂的各个杆之间的相互作用。对于单轴系统的胶体棒的存在下产生显着增加的splay弹性，我们发现在定量与实验测量。对于正交混合液晶，我们提供了所有12个弹性模量的估计，并表明，只有一个小的子集，这些弹性常数发挥相关的作用，在描述线虫的弹性性能。简要讨论了在实验中确定弹性模量的复杂性和可能性。这些结果将有助于激发未来的研究缺陷修饰的“拓扑”胶体和分析边界驱动的现象，其中双轴向列相产生的非平凡的导演拓扑起着关键作用。
2021-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Clustering in vibrated monolayers of granular rods
研究了高填充率下圆形容器中垂直振动单分子层颗粒的有序性。与其他小组以前的工作，我们确定液晶有序行为类似的二维硬矩形颗粒受到热平衡波动。然而，由于耗散，颗粒系统中的颗粒更倾向于聚集成平行排列。这些团簇表现为长寿命“超粒子”的多分散混合物，系统行为的某些方面可以通过对这些“超粒子”应用基于两体相关的平衡硬矩形的平均场论来理解。颗粒系统的许多其他特征是不同的：（i）对于小颗粒的长宽比$κ$，我们确定在中等包装分数和近晶波动在较高的包装分数的四阶有序，与两个状态之间没有急剧的转变。这两种类型的排序都可以用聚类来解释。(ii)对于大的$κ$，强大的集群排除单轴的稳定性，和系统表现出的随机取向的集群的混合物，作为包装分数增加，发展成近晶波动的状态，再次通过扩散过渡。(iii)涡激发的速度场的竞争与近晶有序，造成动态波动和稳定状态的情况下，在高密度的四次状态，相比之下，是非常僵硬的对涡，长期稳定的状态，空间和取向均匀，除了四个对称的缺陷位于靠近墙壁，可以观察到。
2017-01-18 cond-mat.soft
Unusual geometric percolation of hard nanorods in the uniaxial nematic liquid crystalline phase
我们研究了连续渗流理论和蒙特卡罗模拟如何自发单轴对称性破缺影响的硬棒状粒子分散体的几何渗流。如果颗粒长径比超过约20，则在向分散体中加入颗粒时，可失去在水相中的渗滤。这与各向同性相中的渗滤形成对比，其中总是需要最小的颗粒负载来获得跨越系统的簇。对于足够短的杆，在单轴相渗流模拟的各向同性相，其中添加的颗粒总是有助于渗流。对于20和无穷大之间的纵横比，但不包括无穷大，我们发现再进入行为：在低密度的颗粒中的渗滤可能会失去后，增加纳米填料的量，但可以重新获得添加更多的颗粒的悬浮液。我们的模拟结果的纵横比为5，10，20，50和100强有力地支持我们的理论预测，几乎定量的协议。我们发现，一个新的封闭的连通性Ornstein-Zernike方程，受缩放粒子理论的启发，是更准确的比李-帕森斯封闭，有效地描述了多体直接接触的影响。
2019-08-30 cond-mat.soft
Low-temperature anomalies in one-dimensional exactly solvable fluids
本文通过基态与低温分析研究一维精确可解硬棒流体，揭示了软势能曲率增大或势能奇点可诱发负热膨胀异常，并发现压缩因子等温线呈现平台或双平台特征。
2025-07-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quasicrystals in a Monodisperse System
我们利用硬球颗粒通过二维方势阱相互作用的分子动力学模拟，研究了单分散体系中二维准晶的形成。我们发现，一个以上的稳定的结晶相可以形成一定值的方阱参数。在很低的温度下淬火液相，我们得到非晶相。通过加热该非晶相，我们获得了具有五重对称性的准晶结构。从稳定的结晶相和准晶的亥姆霍兹势的估计，我们得出结论，所观察到的准晶相可以是在特定的温度范围内的稳定相。
1999-05-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Shaping boundaries to control and transport topological defects in colloidal nematic liquid crystals
Utrecht University（乌得勒支大学）；Sapienza University of Rome（罗马第一大学）
通过粒子模拟、Landau-de Gennes理论和实验，研究边界地形图案化对二维受限胶体向列相液晶中锚定类型和缺陷态的调控，并数值预测动态变形边界可转化和输运拓扑缺陷。
2026-05-28 cond-mat.soft
Phase transitions in nanoconfined binary mixtures of highly oriented colloidal rods
我们分析了一个二元混合物的胶体平行硬圆柱形颗粒具有相同的直径，但不同的长度$L_1$和$L_2$，与$s=L_2/L_1=3$，局限于两个平行的硬壁在一个平面的狭缝孔的几何形状，使用一个基本的-测量密度泛函理论。该模型提出了一阶和二阶N-S体转变和S-S分层的近晶（N）相和两种类型的近晶（S）相，以及在单个硬壁处的表面行为，该表面行为包括由无限数量的表面诱导分层（SIL）转变介导（或不介导）的S相的完全润湿。本文研究了约束对该模型胶体流体混合物的影响。由于三个相关长度尺度之间的竞争，限制导致相图中的深刻变化：孔宽度$h$、近晶周期$d$和长度比$s$。四个主要影响被确定：（i）二阶体N-S跃迁被抑制。(ii)分层转变受到微弱的影响，在$μ_1-μ_2$（化学势）平面上有小的位移。(iii)在某些情况下，发生在两个封闭的单组分流体中的封闭诱导分层（CIL）转变与分层转变合并。(iv)表面诱导分层（SIL）过渡发生在一个单一的表面作为共存条件的做法也转移在封闭的流体。通过完整的$μ_1-μ_2$和$p-\bar{x}$（压力-平均孔隙组成）相图，对特定孔径值的孔径趋势进行了分析。这项工作，这是第一个解决约束下的液晶混合物的行为，可能是相关的第一步，以了解自组装性能的金属纳米粒子的混合物在外部领域的限制几何形状。
2010-05-03 cond-mat.soft
Determination of the positions and orientations of concentrated rod-like colloids from 3D microscopy data
共焦显微镜结合实空间粒子跟踪技术已被证明是软物质物理、材料科学和细胞生物学等科学领域的有力工具。然而，与球形颗粒的算法相比，浓缩相中的各向异性颗粒的3D跟踪仍然不是最优化的。为了解决这个问题，我们开发了一种新的粒子拟合算法，该算法可以从三维共聚焦显微镜数据堆栈中提取荧光棒状粒子的位置和方向，即使粒子的荧光信号重叠很大。我们证明，我们的算法正确地识别所有五个坐标的单轴粒子在一个集中的无序相和液晶近晶-B相。除了共焦显微镜图像外，我们还证明该算法可用于在3D电子断层扫描重建中识别纳米棒。最后，我们确定了算法的准确性，使用模拟和实验共聚焦显微镜数据栈扩散硅棒在稀悬浮液。这种新的粒子拟合算法允许在稀相和密相液晶（如液晶相，近晶相和结晶相）的结构和动力学的研究，以及在三维的棒状粒子的玻璃化转变的研究在单粒子水平上。
2014-06-19 cond-mat.soft
Nonequilibrium steady states in a vibrated-rod monolayer: tetratic, nematic and smectic correlations
本文实验研究了水平单层宏观棒的非平衡相行为。杆的二维运动由垂直方向的振动驱动。除了通常在分子液晶系统中探索的填充分数和纵横比的控制变量之外，由于颗粒的宏观尺寸，我们还能够研究颗粒的精确形状对该驱动系统的稳态的影响。我们发现，形状起着重要的作用，在确定的性质的取向有序在高包装分数。圆柱形颗粒在一定的纵横比范围内显示出基本上的四次相关性，其中Bates等人（JCP 112，10034（2000））先前已经显示出球形圆柱体经历各向同性相和双相之间的转变。在端部较薄的颗粒（滚动销或球）在相同的纵横比范围内显示出无序排序，在大纵横比下具有良好的无序相，在小纵横比下具有大规模涡旋运动的缺陷缠身的无序状态。最后，长粒的印度香米，其几何形状介于上述两种形状之间，显示出具有近晶有序的强烈迹象的相。
2005-10-12 cond-mat.soft
Tunability of the elastocaloric response in main-chain liquid crystalline elastomers
显示出巨大热量效应的材料可能会导致新一代热管理技术的发展，这些技术将具有更好的能源效率，并可能更加环保。热材料研究的重点最近已从固态材料转向软质材料，如液晶和液晶弹性体。最近已经表明，在近晶相液晶中可以观察到超过7 K的大的电热效应。在这里，我们报告了一个显着的弹性热反应观察到的直接弹性热测量主链液晶弹性体。它表明，该字符的双向/各向同性的过渡，可以从超临界政权向一阶政权调谐，通过降低交联剂的密度。在后一种情况下，潜热额外地增强了弹性热反应。我们的研究结果表明，一个显着的弹性热响应是存在于主链液晶弹性体，驱动的应力场比固体弹性热材料小得多。因此，弹性热软材料可以在开发新的热管理设备中作为主动冷却/加热元件发挥重要作用。
2020-12-10 cond-mat.soft
Complex Smectic Phases in Polymer Grafted Shape-Uniform Cellulose Nano-Crystals
通过分子动力学模拟研究短链接枝对纤维素纳米晶体液晶有序性的影响，发现不同接枝密度可调控向列相及多种近晶相的出现与消失，揭示了现有模型未涵盖的新液晶相行为。
2024-07-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Temperature switchable self-propulsion activity of liquid crystalline microdroplets
本研究利用液晶近晶相液滴的温度依赖性相变，实现了可逆切换的自推进微型游泳器，仅在高温向列或各向同性相中运动，并揭示了其运动条件与机制。
2025-04-23 cond-mat.soft
Asymmetric crystallization during cooling and heating in model glass-forming systems
我们进行分子动力学（MD）模拟的结晶过程中的二元Lennard-Jones系统在加热和冷却过程中，以研究原子尺度的玻璃形成材料的结晶动力学。对于冷却方案，我们制备高于液相线温度$T_l$的平衡液体，并以速率$R_c$将每个样品冷却至零温度。对于加热方案，我们首先以速率$R_p$将平衡液体冷却至零温度，然后以速率$R_h$将样品加热至温度$T > T_l$。我们测量的临界加热和冷却速率$R_h^*$和$R_c^*$，低于该系统开始在加热和冷却过程中形成一个相当大的部分结晶簇。我们表明，$R_h^* > R_c^*$，不对称比$R_h^*/R_c^*$包括一个固有的贡献，增加与玻璃形成能力（GFA）的系统和一个膨胀率依赖的贡献，增加强烈的$R_p \rightarrow R_c^*$从上面。我们还表明，从经典的形核理论（CNT）的预测可以定性地描述的非对称性比的GFA和制备速率$R_p$从MD模拟和结果的Zr和Au基大块金属玻璃（BMG）测量的非对称性比的依赖性。这项工作强调的需要和好处的BMG和其他玻璃形成系统中的结晶过程的更好的理解。
2015-01-09 cond-mat.soft
Phenomenological modeling of the stress-free two-way shape-memory effect in semi-crystalline networks: Formulation, numerical simulation, and experimental validation
本文构建一维连续介质现象学模型描述半结晶PCL网络的单向及有/无应力双向SME，并结合系统实验验证变量与演化规律。
2025-01-08 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
Dynamic Heterogeneity of Short Semi-crystalline Polymer Chains during Recrystallization
本文利用分子动力学模拟研究PA6在深度淬火与近熔点退火下的再结晶，揭示MAF与RAF链的动态异质性及MAF链转位进入片晶的机制。
2024-10-08 cond-mat.soft
Pressure-Temperature Phase Diagram and $λ$-Transition in Liquid Sulfur
Laboratoire de Physique de L’École Normale Supérieure de Paris, CNRS, ENS & Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris-Cité（巴黎高等师范学院物理实验室，法国国家科学研究中心，巴黎高等师范学院与巴黎文理研究大学、索邦大学、巴黎西岱大学）；Sorbonne Université, CNRS UMR 7590, Muséum National d’Histoire Naturelle, Institut de Minéralogie, de Physique des Matériaux et de Cosmochimie, IMPMC（索邦大学，法国国家科学研究中心联合研究单位7590，国立自然历史博物馆，矿物学、材料物理学与宇宙化学研究所）
本研究通过分子动力学模拟揭示了硫在低至中等压力下的λ转变机制，发现非S₈环分子在加热时引发聚合，并重构了聚合相图，揭示压力对聚合温度的影响及相变过程。
2026-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Complex crystalline structures in a two-dimensional core-softened system
研究了二维粒子质点系在核软化势作用下从正方晶格到六方晶格的级联相变。由于存在两个长度尺度的排斥，不同的本地配置与四个，五个和六个邻居启用，导致复杂的晶体的形成。本文将以前提出的插值方法推广到由多个粒子组成的晶体中的电子对关联的计算。一个高效率的方法示出使用一个snub正方形晶格作为一个代表性的例子。利用分子动力学模拟，发现在加热条件下，Snub正方形晶格被破坏，生成具有12重对称性的高密度准晶相。提出了一个简单的理论模型来解释这一现象的物理机制：随着密度的增长（从正方形到六边形相），通过平面耕作随机实现的不同局部配置的浓度正在改变，使系统的能量最小化。在密度的中间区域计算的相图证明了HD 12相的存在，并演示了一个级联的一级转变“正方形-HD 12-六方”的固相密度增长。这些结果有助于我们更好地理解准晶形成的物理机制，因此，对材料科学和软物质的广泛研究具有重要意义。
2017-12-13 cond-mat.soft
Spontaneous ordering of magnetic particles in liquid crystals: From chains to biaxial lamellae
使用蒙特卡罗（MC）的计算机模拟，我们探索的自组装和有序行为的混合，软磁系统组成的小磁性纳米球在液晶（LC）矩阵。最近的实验与胶体棒矩阵的启发，我们专注于球和棒的直径是可比的条件。已经在没有磁场的情况下，LC的顺磁有序可以稳定沿着顺磁或近晶指向矢的磁链的形成，产生具有局部（但没有宏观）磁有序的状态。链，反过来，增加了整体的有序性，反映了复杂的相互作用的结构形成的两个组成部分。增加球的直径的自发单轴订购被取代的双轴层状形态，其特征在于由交替层的棒和垂直于棒的董事取向的磁链。这些新的排序方案在零场表明复杂的反应所产生的混合外部刺激，如磁场和剪切力。
2015-03-28 cond-mat.soft
On the problem of phase transitions in lysozyme crystals
我们提出的实验证据的事实，溶菌酶晶体，这是从他们的母液中生长，并存在于它，溶解加热T=307 K以上。我们认为，最近在温度T=307 K下观察到的光散射异常和文献[Svanidze A.等人，2006年。JETP Lett.八十四：551]作为单个溶菌酶晶体中的结构结晶相变，实际上对应于晶体存在的温度极限。
2007-06-17 cond-mat.soft
Fluctuating Interfaces in Liquid Crystals
我们回顾和比较最近的工作之间的波动界面的性质的液晶相和各向同性。对长径比为15：1的椭球和硬杆系统进行了分子动力学和蒙特卡罗模拟，分析了界面位置的涨落谱（毛细波谱）。此外，毛细波谱已被计算内的Landau-de Gennes理论解析。该理论预测，界面波动可以描述在一个波矢量依赖的界面张力，这是各向异性在小波长（刚性董事制度），并成为各向同性在大波长（柔性董事制度）。在确定了弹性常数后，理论和模拟可以定量地进行比较。我们得到了很好的一致性为刚性董事制度。交叉到灵活的导演制度预计在几千粒子直径的顺序，这是我们的模拟无法访问的波长。
2008-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Trapping and sorting active particles: motility-induced condensation & smectic defects
我们提出了集体捕获相变的实验实现[Kaiser等人，PRL 108，268307（2012）]，在V形障碍物的存在下使用能动极性颗粒棒。我们提供了一个理论，这种过渡的基础上的相互作用的运动引起的凝聚和液晶有序，并表明，捕获发生时，持续涌入克服集体驱逐近晶缺陷结构。与理论一致，我们的实验发现，当陷阱角$θ$低于阈值$θ_c$时，陷阱填充到边缘，而所有粒子逃逸为$θ> θ_c$。我们的模拟支持进一步的预测，即$θ_c$随着旋转噪声的增加而下降。我们利用捕获对定向运动持续性的敏感性，根据粒子活动的统计特性对粒子进行分类
2019-03-19 cond-mat.soft
Emergence of oscillatory states of self-propelled colloids under optical confinement
Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理研究所）
研究光束作用下自驱动胶体的单粒子运动，发现其在接近固体表面时表现出准二维活性运动，并通过旋转反转形成稳定振荡态，提出包含非线性扭矩效应的最小现象模型解释其定向变化。
2025-11-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the phase diagram of Mackay icosahedra
利用MonteCarlo和分子动力学模拟研究了Mackay二十面体单分散体系的平衡相行为。我们将二十面体定义为由排列在麦凯二十面体表面的一组Lennard-Jones亚粒子组成的多原子分子。相图包含流体相、结晶相和旋转体相。我们发现，有吸引力的二十面体分子的行为类似于硬几何二十面体的致密晶格填充和旋转晶体相已经确定之前。我们表明，这两个阶段的形式下吸引力的相互作用。当从致密晶体堆积加热系统时，首先过渡到旋转晶体，然后再过渡到流体相。
2018-10-08 cond-mat.soft
Running streams of a ferroelectric nematic liquid crystal on a lithium niobate surface
铁电液晶材料的固着液滴暴露于由X切割的铁掺杂的钛酸锂晶体中的热电和光电（光伏）效应产生的表面电场。由此产生的动态过程进行了监测偏振光学（视频）显微镜（POM）。在加热/冷却循环期间，首先，液滴将其形状从球形改变为扩展的椭圆形。然后它们开始沿着表面电场快速移动，即，沿着晶体的极轴（c轴）。在该运动期间，若干液滴合并成朝向顶部表面区域的边缘延伸的流动流（卷须）。最后，实际上所有液晶材料都从晶体的顶表面传输到侧表面。在稳定的温度下，组件的激光照射引起局部化到照射区域的动态过程。此外，在这种情况下，LC液滴合并成几个卷须状的形成物，其优先沿着晶体的c轴取向。卷须的图案随时间而波动，但只要有光照，它就会持续存在。在这种情况下，LC材料在照明区域的中心和边缘区域之间传输。
2022-09-12 cond-mat.soft
Competing crystallization pathways and cold crystallization kinetics in 10OS5 liquid crystal
Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院核物理研究所）；Faculty of Science, University of Siedlce（谢德尔采大学理学院）；Research Center for Thermal and Entropic Science, Graduate School of Science, Osaka University（大阪大学理学研究科热与熵科学研究中心）
研究10OS5液晶在不同温度程序下的结晶动力学与玻璃形成性质，采用Avrami模型、Augis-Bennett方法和等转化法，揭示冷结晶过程中能量释放可通过热历史调节，为热能存储应用提供候选材料。
2026-05-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Controlled creation of point defects in 3D colloidal crystals
本研究通过热响应微凝胶在三维胶体晶体中的收缩与重新溶胀，实现了孤立点缺陷的原位可控生成，并利用共聚焦显微镜验证了缺陷形成及局部晶格畸变，为点缺陷的扩散与相互作用机制提供了新见解。
2024-03-01 cond-mat.soft
Low temperature phase transformations in 4-cyano-4'-pentylbiphenyl (5CB) filled by multiwalled carbon nanotubes
采用差示扫描量热法（DSC）、低温光致发光和电导率测量等方法研究了多壁碳纳米管（NTs）对5CB低温相变的影响。NT的浓度在0- 1%wt内变化。通过DSC和在加热模式下的光致发光测量获得的纯5CB的实验数据证明在T->229 K和T->262 K存在两个结晶过程，其对应于C1 a-> C1 b和C1 b->C2相变。温度T从10 K升高到229 K引起了光致发光光谱带的红移，这可以用5 CB分子构象的平坦化来解释。此外，光致发光数据允许得出结论，在T=229 K下的结晶导致构象转变为非平面5CB结构特征的理想晶体。非平面构象在α相占主导地位，即，在T>297 K. NTs-5CB复合材料的电导率数据显示，在229 K-296.8 K的温度范围内，较早确定的稳定结晶相C2内的补充异常。它可以反映界面层中5CB的相变对载流子在碳纳米管之间输运的影响。
2013-03-03 cond-mat.soft
Laser fragmentation in liquid - constructing a generic reaction map
Institute for Photon Science and Synchrotron Radiation, Karlsruhe Institute of Technology (KIT)（光子科学与同步辐射研究所，卡尔斯鲁厄理工学院）；Technical Chemistry I and Center for Nanointegration Duisburg-Essen (CENIDE), University of Duisburg-Essen（杜伊斯堡-埃森大学技术化学I与纳米集成杜伊斯堡-埃森中心）；ESRF（欧洲同步辐射光源）
本研究以水中金胶体的皮秒激光脉冲光激发为例，通过量化多参数构建反应图谱，明确了液体中激光诱导金胶体的加热、熔化、气泡形成及碎裂过程，可制备用于多领域的纳米团簇。
2026-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Dynamic manipulation of friction in smart textile composites of liquid-crystal elastomers
响应于外部刺激可逆地改变界面摩擦系数的智能表面能够实现广泛的应用，例如握把、密封件、刹车片、包装膜和织物。本文提出了这种智能摩擦系统的新概念：由平纹聚酯织物片和热响应液晶弹性体（LCE）组成的复合薄膜。该复合材料在每个编织网内部部署有弹性体的可缩回的微起伏，使得能够在LCE致动时与相对表面的接触界面发生急剧变化，这例如由温度（T）的变化引起。在环境温度下，LCE的处于双相的突出粘弹性部分与相对的平坦表面接触，导致非常高的摩擦。在升高的T（50 C，各向同性相）下，LCE表面的起伏缩回到织物的厚度内，并且接触限于重叠织物纤维周围的小区域，从而显著降低摩擦。这种效应在加热/冷却循环中是完全可逆的。表面起伏是自发的，即在没有任何光刻或对准技术的情况下制造。本发明的复合材料为具有由刺激响应性LCE实现的可切换摩擦的片材/膜的实际应用开辟了新的途径。
2019-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.app-ph
The 2/3 Rule of Glass Physics Implies Universalities in Crystal Melting
University of Augsburg（奥格斯堡大学）；University of Göttingen（哥廷根大学）
本文基于玻璃物理的2/3规则，揭示了晶体熔化过程中液体粘度和弛豫时间的差异源于协同性，挑战了传统林德曼准则的主导地位。
2025-11-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.other cond-mat.soft
