Monte Carlo Simulation of Liquid-Crystal Alignment and of Chiral Symmetry-Breaking
我们进行了蒙特卡罗模拟研究分子形状对液晶有序性的影响。在我们的方法中，每个模型介晶由几个软球刚性结合在一起。球的排列可以是直的（代表单轴分子），Z形（代表双轴分子），或香蕉形（代表双轴核分子）。使用这种方法，我们调查的平行脊装饰基板的取向相。我们比较宽和窄的脊间距的结果，并检查附近的基板的本地秩序，并表明我们的结果是一致的朗道理论的预测。我们还研究了双核分子体系中的手征对称性破缺。我们发现了一个手性结晶相以及一个非手性近晶-A相，但不是一个手性近晶-C相。
2001-06-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mechanism of the Nonequilibrium Phase Transition in Self-Propelled Particles with Alignment
本研究利用景观-通量方法与粗粒化映射，揭示了Vicsek模型中非平衡相变的机制，发现非平衡通量逆时针旋转并驱动有序-无序转变，为理解复杂系统集体运动提供了新视角。
2024-11-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Geometry of Liquid Crystals and the alignment of HIV-1 virus helical filaments
本文介绍了液晶作为HIV螺旋丝探测器的几何结构。
2007-09-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Alignment and alignment dynamics of nematic liquid crystals on Langmuir-Blodgett mono-layers
用Langmuir-Blodgett技术沉积的硬脂酸和二十二烷酸的单层被用作双折射液晶盒中的取向膜。在填充过程中，液晶采用具有展曲变形的变形准平面取向，并沿填充方向择优取向。这种状态是亚稳态的，一旦流动停止，就会随着时间转变为垂面的。这种转变伴随着向错线的形成，向错线在晶胞的边缘成核。亚稳态展曲弯曲状态的寿命被发现依赖于细胞的厚度。在加热时，锚定过渡从准垂面退化倾斜排列的圆形域的形式发生在附近的过渡到各向同性相。锚定转变是可逆的，具有小的滞后。
1997-07-04 cond-mat.soft
Effect of particle geometry on phase transitions in two-dimensional liquid crystals
本文利用结合Onsager近似和空间非均匀相基本测度理论的密度泛函理论，研究了自由旋转硬矩形和硬圆盘矩形的相图。我们发现这些模型，这可以归因于他们不同的包装性能的相行为的深刻差异。有趣的是，双峰取向分布函数被发现在硬矩形，这会导致一定程度的双轴秩序，虽然相对于空间有序相亚稳的双相。这个特性在discorectangles中是不存在的，它总是显示单峰行为。这一结果可能是相关的，在最近的实验结果，证实了双轴相的存在。我们预期颗粒形状的一些扰动（在纵横比中的一定程度的多分散性或甚至双峰分散性）实际上可能使空间有序相不稳定，从而使双轴相稳定。
2004-11-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Alignment transition in a nematic liquid crystal due to field-induced breaking of anchoring
我们报道了由于场致锚定断裂引起的双列液晶从最初的垂面到准平面的取向转变。初始的垂面排列是通过Langmuir-Blodgett单层实现的。在这种几何结构中，锚固强度可以通过Frederiks转换技术来评估。施加高于某一阈值的电场引起表示为DSM 1和DSM 2的湍流状态。虽然DSM 1不影响锚定，但DSM 2破坏了表面和液晶之间的耦合：从DSM 2状态关闭场不会立即恢复垂面排列。相反，我们得到一个准平面亚稳态排列。转变的单元厚度依赖性与
1999-02-18 cond-mat.soft
Competition of Lattice and Basis for Alignment of Nematic Liquid Crystals
由于弹性各向异性，基板的二维图案化可以促进相邻液晶的弱方位取向。在这里，我们考虑如何使用圆形或椭圆形图案的周期性正方形晶格来实现这种对齐。特别是，我们研究的方式，晶格和图案可以竞争，有利于不同的方向。使用蒙特卡罗模拟和连续弹性，我们发现，对于圆形图案，一个取向的过渡依赖于覆盖率。如果将圆概括为椭圆，则通过相对于周期性晶格图案化适当地调整椭圆图案，可以实现有效对准方向和锚定能量的任意控制。这在单稳态和双稳态液晶器件环境中都有可能的应用。
2015-06-30 cond-mat.soft
Symmetries and alignment of biaxial nematic liquid crystals
可能的对称性的双轴晶相检查对目前可用的实验结果的影响。与普遍认为双轴向列相具有正交对称性的观点相反，我们的研究表明，单斜（$C_{2h}$）对称性更有可能是最近观察到的热致性核和灾难性四脚晶系统中的相双轴性的情况。详细介绍了通过NMR和IR光谱测量区分双轴晶相可能的对称性的方法。的双轴相的排列上的不同的对称性的表现形式被确定和双轴性的测量和量化，以及在电光应用中的双轴液晶的潜在用途的影响进行了讨论。
2009-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Competing Alignments of Nematic Liquid Crystals on Square Patterned Substrates
本文从理论上分析了限制在具有正方形图案的基片之间的双折射液晶，这些正方形图案可以促进垂直和平面取向。两种方法被用来阐明的行为，在很大范围内的长度尺度：蒙特卡罗模拟硬粒子和Frank-Oseen连续理论。这两种方法都预测了沿正方形边缘的大体积中的简并方位角对准;连续计算还揭示了如果与图案相关联的极性锚定能量足够弱，则锚定过渡到对角对准的可能性。与以前分析的条纹系统不同，蒙特卡罗模拟表明，对于足够薄的细胞，没有“桥接”过渡。在何种程度上，这些几何图案化的系统类似于地形图案化的基板，如方井，也进行了讨论。
2012-07-06 cond-mat.soft
Surface alignment and anchoring transitions in nematic lyotropic chromonic liquid crystal
溶致发色液晶（LCLC）的表面取向不仅可以是平面的（切向的），而且可以是垂直的，其中自组装聚集体垂直于基板，如通过映射光学延迟和通过指向矢场的三维成像所证明的。随着时间的推移，垂面对称线经历到切向状态的转变。锚定过渡是不连续的，可以用双阱锚定势来描述，其中两个极小值对应于切向和垂面取向。
2010-06-18 cond-mat.soft
Dipolar interactions, molecular flexibility, and flexoelectricity in bent-core liquid crystals
采用Monte Carlo方法研究了偶极相互作用和分子柔性对双核分子流体结构和相行为的影响。还报道了挠曲电系数的一些计算。模型分子的刚性核由五个或七个软球组成，它们以外部弯曲角$γ$排列成“V”形。与纯粹的排斥球-球相互作用和$γ=0^\circ$（线性分子）的七球模型表现出各向同性，单轴向双折射，近晶-A，和倾斜相。当加入$γ\geq 20^\circ$时，近晶-A相消失，而加入$γ\geq 40^\circ$时，体系表现出直接的倾斜近晶-各向同性流体转变。在顶端球体上的横向偶极矩之间的静电相互作用的添加通常被视为降低近晶相和固相中的倾斜程度，使线性分子的近晶相和近晶-A相不稳定，并且使近晶-核分子的倾斜近晶-B相不稳定。利用构型偏置蒙特卡罗模拟研究了在五球双核分子末端添加三段柔性尾的影响。仅观察到各向同性相和近晶相。一方面，分子的灵活性引起的近晶层结构的显着波动，使模拟系统更好地对应于真实的材料;另一方面，近晶相几乎没有倾斜。最后，挠曲电系数的各种非线性相位-有和没有吸引力的球-球相互作用-提出。结果是令人鼓舞的，但所需的计算工作量是一个缺点与波动关系的使用。
2005-05-06 cond-mat.soft
Mean field approach of dynamical pattern formation in underdamped active matter with short-ranged alignment and distant anti-alignment interactions
许多活性物质系统，特别是在微观尺度上，都被很好地近似为过阻尼，这意味着任何惯性动量都会立即被环境耗散。另一方面，特别是对于宏观主动系统，但也对于许多介观系统，惯性运动的时间尺度可以变得足够大，以与动力学相关。这就提出了一个问题，即集体动力学和由此产生的活性物质状态如何受到惯性的影响。因此，我们提出了一个粗粒度连续模型的欠阻尼活性物质的基础上的平均场描述被动系统。此外，我们将该模型应用到一个系统的相互作用，支持在短距离上的对齐和在较长的长度尺度上的反对齐，如已知的背景下，斑图形成，由于取向的相互作用。我们对欠阻尼和过阻尼动力学的数值计算都预测了一个结构化的拉宁状态。然而，活动引起的对流，只存在于欠阻尼模型不稳定的状态时，反对齐被削弱，导致集体运动状态，不会发生在过阻尼限制。这两个状态之间的湍流过渡区的特点是强烈的密度波动和缺乏整体秩序。
2019-12-15 cond-mat.soft
Theoretical analysis of nanoparticle-induced homeotropic alignment in nematic liquid crystals
对纳米粒子在液晶样品池中诱导的垂面排列进行了理论分析。据发现，这样的排列在NP的表面上引起的表面附近的分子指向矢的取向的变化，这反过来又引起的弹性常数和自由能的变化。诱导的NLC性质允许由NLC分子介导的附近NP之间的偶联。靠近基底的耦合NP的旋转往往会诱导NLC分子指向矢的长程取向，导致NLC和基底界面处的排列发生改变，从而导致取向从均匀（平面）转变为垂面（垂直）在体材料中。
2015-10-28 cond-mat.soft physics.optics
Minimization principle for shear alignment of liquid crystals
如果对液晶施加静态扰动，则指向矢配置改变以使自由能最小化。如果将剪切流施加到液晶上，人们可能会问：指向矢结构是否改变以使有效电势最小化？为了解决这个问题，我们推导出耗散动力学的Leslie-Ericksen方程，并确定它们是否可以表示为朝着最小值的松弛。答案可能是肯定的，也可能是否定的，这取决于自由度的多少。使用理论和模拟，我们考虑两个具体的例子，简单的剪切流和平面Poiffille流下的dowser配置下的反向倾斜域，并证明每个例子都显示出朝着最小值的有效电位松弛。
2019-12-26 cond-mat.soft
Alignment of nematic liquid crystals on mixed Langmuir-Blodgett mono-layers
采用LB膜技术制备了硬脂酸和二十二烷酸的单层膜及其不同比例的混合膜，研究了其在液晶盒中的取向行为和取向动力学。一个弛豫过程，从一个splay弯曲流诱导亚稳取向的垂面之一发生。的亚稳态的寿命被发现依赖于单层组合物。垂直和锥形锚定之间的过渡被发现是不可逆的混合对齐单层的情况下：从各向同性相冷却的准平面的的非对称状态（纹影织构）出现。它在低于清亮点几度的范围内是稳定的，并且在降低温度时，以膨胀域的形式弛豫到垂面态。
1997-09-16 cond-mat.soft
Feedback control of flow alignment in sheared liquid crystals
基于连续介质理论，我们研究了通过闭环反馈控制对受剪切液晶非平衡行为的控制。我们的目标是稳定一个特定的动力学状态，也就是说，固定的“流对齐”，在不受控制的系统显示振荡的导演动态与面内对称的条件下。为此，我们采用时间延迟反馈控制（TDFC），其中序参量张量的第i个分量q_i（t）的运动方程由涉及差q_i（t）-q_i（t-τ）的控制项补充。在这个对角方案中，τ是延迟时间。我们证明，TDFC方法成功地稳定流对齐的控制强度，K和τ的合适的值，这些值是通过求解一个精确的特征值方程。此外，我们的结果表明，只有小的K值时，该系统是从各向同性的平衡态剪切，相反的情况下，平衡态是无规的。
2013-12-04 cond-mat.soft
Alignment induced re-configurable walls for patterning and assembly of liquid crystal skyrmions
Skyrmions吸引了迅速增长的兴趣，由于其拓扑性质和独特的方面，潜在的新的应用，如数据存储和软机器人。它们还可以作为设计材料、自组装材料和功能性软材料的关键元素。虽然不是真正的粒子，但这些skyrmion的行为就像粒子它们彼此相互作用，可以通过电场、表面锚定和光来驱动。另一方面，它们是具有真实粒子所不具备的性质的场组态。在这里，我们表明，通过对齐诱导的吸引和排斥壁，skyrmions在手性双折射液晶可以精确地控制和编程，作为合适的积木实现上述目标。我们的工作可能会刺激新的实验努力和伴随的应用在这个方向。
2020-12-11 cond-mat.soft
Effect of shape biaxiality on the phase behavior of colloidal liquid-crystal monolayers
我们扩展了我们以前对单轴粒子单层的工作[J. Chem. Phys. 140，204906（2014）]，以研究粒子双轴性对液晶单层相行为的影响。颗粒被建模为具有三种不同边长$σ_1\geqσ_2\geqσ_3$的板状刚体，并使用限制取向近似（Zwanzig模型）。基于基本测度理论的密度泛函形式主义用于计算最大纵横比（$κ_1=σ_1/σ_3\in[1,100]$）的宽范围值的相图。我们发现，粒子的双轴性一般不稳定的双轴取向相已经存在于单轴粒子的单层。虽然板状颗粒表现出较强的双轴有序性，但具有$κ_1>21.34$的棒状颗粒表现出可重入的单轴和双轴相。随着粒子的几何形状从单轴向逐渐变成双轴向的棒状，双轴向的区域减小，最终在临界终点结束。对于$κ_1>60$，密度间隙打开，其中双轴取向相对于任何颗粒双轴性都是稳定的。发现了相图中出现堆积分数反转的区域（即堆积分数是密度的递减函数），并将我们的结果与最近的磁性纳米棒的磁性相的实验研究进行了比较。
2014-10-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Bistable director alignments of nematic liquid crystals confined in frustrated substrates
利用Lebwohl-Lasher自旋模型的蒙特卡罗模拟，研究了双阻挫面约束下的液晶的面内取向。表面制备有定向棋盘图案，在其上指向矢场被局部锚定为平面但相邻块之间正交。我们发现体中的指向矢场倾向于沿着棋盘图案的对角轴对齐，如实验所报道的[J. H. Kim等人，应用物理信函78，3055（2001）]。当系统达到各向同性-相变温度时，两个稳定取向之间的能垒增加。基于弹性理论，我们发现这种双稳性是由于阻挫面附近指向矢场的空间调制。随着嵌段尺寸的增加和/或弹性模量的减小，指向矢不均匀性的程度增加，从而增大了能垒。我们还发现，稳定状态之间的切换率降低时，块的大小是可比的细胞厚度。
2017-01-26 cond-mat.soft
Geometry-Driven Polarization Control in Ferroelectric Nematic Liquid Crystals
Division of Electrical, Electronic, Informational Engineering, Graduate School of Engineering, The University of Osaka（大阪大学大学院工学研究科电气电子信息工程学部）；Institute for Materials Chemistry and Engineering, Kyushu University（九州大学物质化学工程研究所）
通过混合液晶电池的机械变形实现铁电向列液晶中毫米级长程有序极化排列，并基于此开发出输出电压约1V的能量收集器。
2026-06-04 cond-mat.soft
The alignment of nematic liquid crystal by the Ti layer processed by nonlinear laser lithography
众所周知，液晶的取向可以通过摩擦或光取向技术来实现。非线性激光光刻技术是近年来发展起来的一种快速、低成本的大面积纳米光栅制作方法。在这封信中，首次提出了使用非线性激光光刻作为一种透视方法来对准向列相。利用非线性激光光刻技术，在Ti层上形成了周期约为1 μm的微沟槽。微结构钛层涂有氧化苯胺-聚酰亚胺薄膜，对聚合物进行退火，然后不进行任何进一步处理。用组合扭转液晶盒研究了微结构钛层的取向特性。液晶盒的扭曲角和层的方位锚定能量的依赖关系的激光束的扫描速度和功率的加工过程中的钛层是我们的研究重点，以及。纯微结构Ti层获得的最大方位锚定能与光取向技术相当。结果表明，聚酰亚胺薄膜的沉积在微结构钛层导致的方位角锚定能量的增益效应。此外，原子力显微镜对准表面的研究进行。
2017-12-31 cond-mat.soft
Liquid crystal pretilt control by inhomogeneous surfaces
我们考虑了非均匀表面图案上的双列液晶（LC）的预倾斜取向，该图案包括垂面或均匀取向域的补丁，假设在表面平面中具有方位各向异性。我们发现，所得的LC预倾斜一般连续增加，从均匀的限制，垂直的限制，作为面积分数的垂直区域从0增加到1。根据补丁之间的距离与较强锚定域的外推长度的比较，这些变化在性质上是不同的。我们的结果与以前在剥离模式中发现的结果一致。目前的研究结果可能会提供有用的指导方针，设计非均匀的取向表面的可变LC预倾控制-一个主题的技术兴趣，在最近几年。
2005-05-20 cond-mat.soft
Influence of the flow on the anchoring of nematic liquid crystals on a Langmuir-Blodgett monolayer studied by optical second-harmonic generation
用光学二次谐波产生方法研究了毛细管流动对脂肪酸LB膜上的双液晶MBBA取向的影响。该技术的表面偶极灵敏度允许在存在液晶本体的情况下探测第一液晶单层的取向。据发现，毛细流动导致与脂肪酸单层接触的液晶分子的第一单层以大的预倾斜（78度）在流动方向上取向，导致在体中的液晶指向矢的展曲弯曲变形的准平面对准。它本身也受到流动的影响。准平面流动诱导排列被认为是亚稳态的。一旦流动停止，垂直取向的圆形结构域在样品中成核并膨胀，直到整个样品变得垂直。从流动诱导的准平面到表面诱导的垂面排列的弛豫过程也由SHG监测。结果发现，在垂直状态下，第一层的预倾角为38度，几乎各向同性地分布在细胞的平面上，对先前流动的方向略有偏好。
2000-11-05 cond-mat.soft
Active alignment-driven coarsening in confined near-critical fluids
Vellore Institute of Technology（维罗尔理工学院）
研究揭示了活性近临界流体在受限环境中的相分离行为，通过主动对齐机制克服了动力学停滞，揭示了不同活动性下的粗化动力学和生长规律。
2026-01-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonlinear laser lithography as a new technology for the high-quality alignment of nematic liquid crystals
众所周知，目前已经使用了两种主要的和研究得很好的液晶配向方法，即：摩擦和光配向技术，其导致配向层的各向异性性质的改变和中间相中液晶分子的长程相互作用。在这篇手稿中，我们提出了使用的非线性激光光刻技术，这是最近提出的一种快速，相对低成本的方法，用于大面积的微米和纳米凹槽制造的基础上，激光诱导的周期性表面结构，作为一个新的前瞻性的方法的取向的液晶液晶。920 nm的周期性凹槽上形成的Ti层处理的非线性激光光刻和研究作为一个对准层。利用组合扭转液晶盒研究了钛层周期结构的取向特性。此外，微结构化Ti的层涂覆有氧化苯胺-聚酰亚胺膜，随后对聚合物膜进行退火而不进行任何进一步处理。研究了液晶盒扭转角与钛层加工过程中激光束扫描速度和功率的关系。计算了具有周期性微结构的Ti层的方位锚定能。微结构化Ti层的最大方位角锚定能量为约4.6*10-6 J/m2，这与光配向技术相当。发现在周期性微结构Ti层上沉积聚酰亚胺膜之后，观察到方位角锚定能量的增益效应为~ 1*10- 4J/m2。此外，原子力显微镜对准表面的研究进行。
2017-11-09 cond-mat.soft
Theory of liquid crystal anchoring at a porous surface
利用经典的密度泛函理论（DFT）研究了液晶（LC）与多孔基底或基质接触的效应。所用的DFT是昂萨格近似的组合，以评估的LC流体和淬火退火DFT的过剩自由能，以评估流体和多孔基板之间的相互作用。当远离基底的流体排列保持垂直于其表面时，对于低基质密度，存在平行于基底表面排列的流体薄层。对于更高的基质密度，该指向矢变形传播到流体的本体中。考虑一个系统，没有限制的墙壁表明，对于低矩阵密度正常对齐是亚稳态的平行对齐相比，而较高的矩阵密度，它是不稳定的。
2006-04-05 cond-mat.soft
Flow Coupling Alters Topological Phase Transition in Nematic Liquid Crystals
Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）
研究流耦合对二维被动向列流体中缺陷介导相变的影响，发现流-取向参数控制相变行为，非对齐向列流体仍遵循BKT机制，而应变率对齐流体中出现弯曲-张开壁，降低缺陷成核阈值。
2026-04-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase behavior of liquid-crystal monolayers of rod-like and plate-like particles
利用基本测度密度泛函理论研究了液晶单分子膜的取向和位置有序性质。形成单层的颗粒被建模为尺寸为$σ$且长度为$L$的正方形截面的硬平行六面体。质量的颗粒中心被限制在一个平面和三个可能的和相互垂直的方向（面内和沿层法线）的单轴轴是允许的。我们发现，单层的结构强烈依赖于颗粒的形状和密度。在棒状形状的情况下，颗粒沿着层法线对齐，以实现每个颗粒的最低可能占用面积。即使在非常低的密度下，该相也是单轴相。相比之下，对于板状颗粒，最低的占据面积可以通过单层中的随机面内有序来实现，即即使在消失的密度下也发生平面内有序。结果表明，在较高的密度下，无序的面内有序是不利的，并且系统经历面内有序转变，形成双轴取向相或结晶。对于某些值的纵横比，单轴-双轴向相变观察到的棒状和板状的形状。对于板状颗粒，双轴取向相的稳定区域随着长径比的减小而增大，而对于棒状颗粒，当长径比大于21.34时，随着密度的增加呈现出单轴-双轴-单轴取向有序化的现象。除此之外，填充分数反转观察到随着表面压力的增加，由于沿层法线对齐。在非常高的密度下，对于这两种形状，α相不稳定为非均匀相（柱状相、近晶相或结晶相）。
2014-03-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamics of a simple model microswimmer in an anisotropic fluid: implications for alignment behavior and active transport in a nematic liquid crystal
最近的几个实验研究了自驱动细菌和胶体粒子在液晶中的取向和传输行为。相应地，我们从理论上研究了单轴各向异性流体中极小模型微游泳者的动力学行为。作为第一步，流体动力学格林函数提供响应于作用在各向异性流体上的局部力的所得到的流体流动解析地导出。在此基础上，分析了拉式和推式微泳子在各向异性流体中的行为。根据推进机制和不同的粘度的相对大小，我们发现对齐的游泳者平行或垂直于各向异性轴。特别地，在某些情况下也识别倾斜对准。所观察到的游泳者重新取向的结果之间的流体动力学耦合的自诱导流体流动和周围流体的各向异性，这扭曲了自生流场。我们支持我们的结果的一个简化的线性稳定性分析。我们的理论预测是在定性协议与最近的实验观察游泳细菌在液晶。它们支持利用宿主流体的可能可切换的各向异性来引导个体微泳者和活性颗粒沿着所要求的路径的目标，从而实现受控的主动运输。
2018-09-03 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Spatially twisted liquid-crystal devices
University of Ottawa（渥太华大学）
针对现有液晶器件取向层图案一致的局限，本文提出前后取向层图案不同的非对称空间扭曲液晶结构，制备多q波片并通过偏振表征验证其具备新功能。
2023-11-08 cond-mat.soft physics.optics
Stability of chiral crystal phase and breakdown of cholesteric phase in mixtures of active-passive chiral rods
本研究利用MD模拟和双温度活性模型，考察主动-被动手性棒混合物，发现热-冷界面可替代壁诱导冷粒子液晶有序，并阐明活性破坏胆甾相、促成手性晶相的机制。
2023-11-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Chiral Twisting of a Smectic-A Liquid Crystal
用圆二色性光谱研究了近晶A型液晶层内分子取向的手性扭曲。结果表明，偏离取向方向的旋转是由表面电斜效应引起的。这导致了界面区域，其中分子指向矢从取向方向扭转，直到其到达层法线方向。提出了一个理论来解释所观察到的场和温度依赖性的圆二色性。
2000-01-14 cond-mat.soft
Printing Mosaics of Magnetically Programmed Liquid Crystal Directors for Reversibly Morphing Soft Matter
本文提出将可重定向磁场与数字光投影打印集成，并设计室温可流动的液晶弹性体前驱体溶液，在500 mT磁场下快速取向，实现超过30%可逆热驱动及程序化选择性变形，为软机器人等领域提供新制造方法。
2024-01-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Effect of particle inertia on the alignment of small ice crystals in turbulent clouds
Gothenburg University（哥德堡大学）；Univ. Lyon, ENS de Lyon, Univ. Claude Bernard, CNRS, Laboratoire de Physique（里昂大学、巴黎高等师范学院里昂分校、克莱贝尔大学、法国国家科学研究中心、物理实验室）
本文研究颗粒惯性对湍流空气中沉降冰晶取向的影响，通过含惯性理论揭示 St 即使很小也会增大倾角方差，并给出不同 Sv 渐近区间及云况参数预测。
2021-02-04 cond-mat.soft physics.ao-ph physics.flu-dyn
Lattice-dependent orientational order in active crystals
研究活性晶体中位置序与取向序的耦合机制，发现粒子取向由底层晶格决定，通过自旋晶格模型解释并提出通过设计晶格控制取向序的策略。
2025-08-12 cond-mat.soft
Sculpting liquid crystal skyrmions with external flows
本研究结合实验与基于 Landau-de Gennes $Q$ 张量理论的模拟，揭示外部流导致液晶孤立斯格明子伸长及多体斯格明子取向排列，并通过耗散分析阐明其短时塑性响应。
2023-03-21 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Nematic liquid crystal boojums with handles on colloidal handlebodies
在有序介质表面形成的拓扑缺陷，被称为boojums，在超流体、液晶（LC）、朗缪尔单层和玻色-爱因斯坦凝聚体中普遍存在。它们确定超流体中的超电流，影响聚合物分散液晶中的电光开关，并介导向列型各向同性流体界面的化学反应，但表面拓扑结构在这些缺陷的外观，稳定性和核心结构中的作用仍然知之甚少。在这里，我们展示了强大的生成boojums通过控制表面拓扑结构的胶体颗粒施加切向边界条件的LC分子的排列。为了做到这一点，我们设计了具有不同亏格g的椭球形聚合物颗粒。当被引入到一个双极性液晶中时，这些粒子扭曲了双极性液晶分子的排列场，同时遵守拓扑约束，并诱导至少2g - 2的boojums，允许拓扑电荷守恒。我们的三维纹理的boojums使用偏振非线性光学成像的分子排列和解释我们的研究结果，通过调用对称性的考虑和数值模拟的实验匹配的导演领域，序参量的变化，和非平凡的缺陷形的核心结构。最后，我们讨论了胶体表面和boojums的拓扑结构之间的相互作用可能会导致控制自组装的胶体粒子在pneumatic和paranematic主机，这反过来，可以使可重构的拓扑复合材料。
2016-12-27 cond-mat.soft
Dynamic Theory of Polydomain Liquid-Crystal Elastomers
当液晶弹性体在没有任何排列的情况下制备时，随着材料冷却到结晶相，无序的多畴结构出现。这些多畴结构归因于交联聚合物网络中的淬火无序。作为另一种解释，我们开发了一个理论的各向同性的液晶弹性体中的相变的动力学，并表明，动态可以诱导一个多畴结构的特征长度尺度，通过一个机制类似于Cahn-Hilliard方程相分离。
2015-02-26 cond-mat.soft
Order and shape dependence of mechanical relaxation in proliferating active matter
Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization（马克斯·普朗克动力学与自组织研究所）；Institute for the Dynamics of Complex Systems, University of Göttingen（哥廷根大学复杂系统动力学研究所）
研究揭示了增殖活性物质中机械弛豫的有序性和形状依赖性，通过分析粒子形状对生长和对齐机制的影响，发现椭圆生长可逆转经典对齐并改变微域动态。
2025-12-01 cond-mat.soft physics.bio-ph
Dynamic Control of Third-order Nonlinear Optical Properties of Gold Nanoparticle/Liquid Crystal Composites under External Electric Fields
本研究针对金纳米粒子/向列相液晶复合材料，通过外电场调控液晶重构以改变金纳米粒子排列与二聚体形成，实现三阶非线性光学吸收性质的动态控制，为可调谐光子器件提供了可能。
2025-02-14 cond-mat.soft physics.optics
Twisted domains in ferroelectric nematic liquid crystals
本文研究了铁电向列相液晶在均匀几何盒中的扭曲畴织构，建立了2/pi向错模型分隔相反扭曲区域，并解释了向错线垂直于摩擦方向取向的原因。
2024-01-03 cond-mat.soft
Elastic interactions between colloidal microspheres and elongated convex and concave nanoprisms in nematic liquid crystals
我们研究了不同形状和尺寸的胶体颗粒分散在一种非线性流体中时的相互排列和相互作用。凸五边形和凹星形纳米棱柱和微球诱导偶极或四极指向矢结构。随之而来的弹性对之间的相互作用的微球和纳米棱镜是高度依赖于纳米粒子的形状是全方位的吸引力的凸棱镜，但强烈的各向异性的凹棱镜。由于球形颗粒引起的弹性形变导致复杂形状的纳米颗粒在远大于微球尺寸的距离处的明确的排列。我们的特征的弹性对相互作用力，扭矩和结合能的距离和角度的依赖性。所研究的弹性介导的自组装金属和介电纳米粒子具有不同的形状和大小开辟了新的可能性，自组装为基础的制造结构介观复合材料与预先设计的性能。
2016-12-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Collective dynamics of active matter with orientation-weighted alignment
Taras Shevchenko National University of Kyiv（基辅塔拉斯舍甫琴科国立大学）；Universitá di Padova（帕多瓦大学）
研究一种具有速度依赖对齐规则的基于代理的自驱动粒子模型，通过调整对齐强度产生多种集体状态，包括无序气体态、有序编队、高密度阻塞态和具有活性晶体行为的密集有序移动簇。
2026-05-17 cond-mat.soft nlin.PS
An active hydroelastic liquid crystal phase of a fluttering ferroelectric nematic
研究发现在交流电场极化颤振驱动下，平衡态铁电向列相液晶会转变为耗散活性态，其非平衡共轭织构由流动驱动的表观弹性和界面结构主导，从而克服了原有的平衡态织构特征。
2024-12-26 cond-mat.soft
Vorticity phase separation and defect lattices in the isotropic phase of active liquid crystals
本文通过数值模拟和线性稳定性分析研究活性液晶各向同性相，发现调节基底摩擦可产生涡旋晶格和+1/2缺陷对组成的六角手性结构，并揭示其涌现机制为涡度相分离，摩擦起选择特征尺度的作用。
2023-09-22 cond-mat.soft
Hydrodynamics of isotropic and liquid crystalline active polymer solutions
我们描述了大规模的集体行为的解决方案的极性生物丝和固定和移动的交联剂。移动和固定的交联剂都诱导长丝排列，促进极性或极性顺序。此外，移动的交联剂，如马达蛋白的簇，在细丝之间交换力和扭矩，并通过细丝集束使均匀状态不稳定。我们开始从一个Smoluchowski方程刚性丝的解决方案，其中成对的交联介导的相互作用之间的细丝产生平移和旋转电流。系统的大尺度属性描述的连续方程的灯丝和电机密度，极化和对齐张量通过粗粒化Smoluchovski方程。系统的可能的均匀和非均匀状态作为动力学方程的稳定解获得，其特征在于实验可访问的参数。我们与其他作者的工作，并表明，我们的模型允许在流体动力学方程中的交联剂的物理性质的各种参数的估计。
2006-07-11 cond-mat.soft
Memory-Driven Self-Propulsion and Flocking of Chemically Active Droplets
Washington University in St. Louis（华盛顿大学）；Northwestern University and The University of Chicago（西北大学和芝加哥大学）
研究生物分子凝聚物相关问题，通过发展具有非马尔可夫反应的活性相分离理论，揭示延迟反应反馈对液滴状态的影响，以及在多液滴系统中的作用，确立反应记忆为控制参数，关联多种细胞行为。
2026-07-17 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
