Molecular theory of elastic constants of liquid crystals. III. Application to smectic phases with tilted orientational order
使用密度泛函形式主义，我们推导出连续对称性破缺系统的畸变自由能的表达式，并用它推导出近晶相的弹性常数的表达式，其中导演是倾斜的近晶层正常。如在该系列的前几篇论文（Phys.Rev.A { \bf 45}，974（1992），E { \bf 49}，501，（1994））中一样，弹性常数的表达式是根据阶数和结构参数来写的。结构参数包括有效各向同性液体的直接对关联函数的广义球谐系数。这种有效的各向同性液体的密度取决于系统中存在的有序化的性质和量，并且自洽地进行评估。通过对阶数和结构参数的合理猜测，我们估计了弹性常数的值.
2001-08-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Structural studies of the bond-orientational order and hexatic-smectic transition in liquid crystals of various compositions
我们报告的自由悬浮六角薄膜的三种不同的液晶化合物的X射线研究。通过应用角X射线互相关分析（XCCA）的测量的衍射图案的键取向（BO）在六角相的顺序的参数直接确定。基于多临界标度理论（MCST）分析了BO序参量的温度演化。我们的研究结果证实了MCST的有效性，在整个温度范围内存在的六角相的所有三种化合物。在六方-近晶转变附近的BO序参量的温度依赖性由一个非常小的临界指数$β\approx0.1$的传统的幂律拟合。我们发现，BO阶的高次谐波的温度依赖性标度为一次谐波的功率，与指数等于谐波数。这表明不同阶的BO序参量之间存在非线性耦合。结果表明，具有不同相序的不同组成的化合物，在六方相和近晶-六方相变附近表现出相同的热力学行为。
2017-03-03 cond-mat.soft
Smectic Liquid Crystals in Random Environments
我们在随机环境中研究近晶相液晶，例如，气凝胶低温分析表明，即使任意弱的淬火无序（即，任意低的气凝胶密度）破坏了平移（近晶）有序。对弹性能的谐波近似表明，在这个系统中没有“近晶布拉格玻璃”相：即使在零温度下，它也充满了由淬火无序引起的位错环。这一结果意味着取向（取向）秩序的破坏，以及，向列-近晶-A的急剧转变被破坏的无序，与最近的实验结果一致。我们还表明，在上述处理中忽略的非谐弹性项是重要的（即，在重整化群意义上是"相关的“）;它们是否改变了上述关于近晶布拉格玻璃、取向无序和存在急剧转变的结论，仍然是一个悬而未决的问题。然而，它们并没有改变我们的结论，即平移（近晶）秩序总是被破坏。相比之下，我们预计弱退火无序应该有近晶秩序没有定性的影响。
1999-06-04 cond-mat.soft
Compositional and orientational ordering in rod-coil diblock copolymer melts
本文研究了单分散棒-盘嵌段共聚物熔体的相行为。我们推导出一个朗道自由能泛函的组成和一个有序序参量。棒块之间排除的体积相互作用由有吸引力的Maier-Saupe相互作用建模。棒和线圈块之间的不相容性是由通常的Flory-Huggins相互作用建模。对于一个大的体积分数的棒，从各向同性的过渡到近晶C观察到降低温度时，而对于小的棒体积分数，球形，六边形，和层状结构占上风。在近晶C相中，杆相对于片层法线的取向角从接近于近晶/近晶-C相边界的35度至40度迅速增加至45度至55度之间的值。
2002-04-02 cond-mat.soft
Modeling Smectic Layers in Confined Geometries: Order Parameter and Defects
我们确定的问题与标准复杂的序参量形式主义的近晶A（SmA）液晶，并讨论可能的替代描述近晶顺序。特别是，我们提出了一种方法的基础上的实近晶密度变化，而不是一个复杂的序参量。这种方法给出了合理的数值结果的近晶层的配置和指向矢场在样品的几何形状，并可用于模拟近晶相液晶纳米级的限制下的技术应用。
2014-07-09 cond-mat.soft
Topological fine structure of smectic grain boundaries and tetratic disclination lines within three-dimensional smectic liquid crystals
观察和表征受外部约束的液晶的复杂有序现象对化学家和物理学家都构成了持续的挑战。为了阐明当近晶相液晶的内在位置顺序开始发挥作用时出现的微妙平衡，我们进行了蒙特卡罗模拟的棒状粒子在一系列腔与圆柱对称。基于最近的见解近晶取向晶界的拓扑结构在两个维度上，我们分析了新兴的三维缺陷结构的四次对称的角度。使用一个适当的三维四次序参数构造的Steinhardt序参量，我们表明，这些晶界可以被解释为一对四次向错线，位于边缘上的晶畴边界。因此，我们揭示了三维受限近晶晶界的精细结构。
2022-01-05 cond-mat.soft math-ph math.MP
Structural Landscapes in Geometrically Frustrated Smectics
提出了一个唯象自由能模型来描述近晶相液晶的行为，近晶相液晶是一种在分子尺度上表现出取向有序和分层的中间相。这些性质使得泛函易于数值模拟。该模型被应用到一些涉及几何挫折的情况下，导致紧急结构，如焦锥域和油性条纹，并使详细阐明这些问题中出现的非常丰富的能源景观。
2021-04-02 cond-mat.soft
First evidence of anisotropic quenched disorder effects on a smectic liquid crystal confined in porous silicon
利用中子散射法研究了近晶相液晶辛基氰基联苯（8 CB）在多孔硅薄膜一维纳米孔中的结构。近晶转变被完全抑制，导致沿孔轴排列的短程有序近晶相的延伸。它在扩展的温度范围内可逆地演变，低于纯8CB中的\textit{N-SmA}转变50 K。这种行为与以前在不同的一维多孔材料中观察到的smectics有很大不同。这种惊人行为的一个连贯的画面需要调用淬火无序效应。PS内表面的强无序性质充当了与近晶序耦合的随机场。PS纳米通道的一维性为淬火无序效应的研究提供了新的视角，而到目前为止，这一现象的观察仅限于均匀的无规多孔材料。
2005-11-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Two new topologically ordered glass phases of smectics confined in anisotropic random media
我们发现，近晶相液晶局限于各向异性多孔结构，例如，应变气凝胶或Aerosil显示出两种新的玻璃相。应变既保证了这些相的稳定性，又决定了它们的性质。一种类型的应变诱导“XY布拉格玻璃”，而另一种则产生一种新颖的三轴各向异性“m=1布拉格玻璃”。后者表现出异常的弹性，其特征在于我们计算到高精度的指数。我们预测系统的相图，和许多其他的实验观测。
1999-03-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Computing stable configurations of confined smectic liquid crystals with a deep variational framework
School of Mathematical Sciences, Peking University（北京大学数学科学学院）；Columbia University（哥伦比亚大学）；Center for Applied Mathematics, Renmin University of China（中国人民大学应用数学中心）；School of Mathematical Sciences, Beijing International Center for Mathematical Research, Center for Quantitative Biology, Center for Machine Learning Research, Peking University（北京大学数学科学学院、北京国际数学研究中心、定量生物学中心、机器学习研究中心）
该研究提出深度变分框架（DVF），结合修正的Landau-de Gennes模型，通过热身惩罚缓解神经网络频谱偏差，可准确计算不同受限几何下近晶型液晶的稳定构型，复现并预测相关结构。
2026-09-04 cond-mat.soft cs.LG
Criticality of an isotropic-to-smectic transition induced by anisotropic quenched disorder
我们报告结合光学双折射和中子散射测量的液晶12 CB纳米限制在介孔硅层。这种液晶表现出强烈的向列-近晶耦合，导致体相态中不连续的各向同性-近晶相变。在多孔硅中，12 CB受到强烈的各向异性淬火无序：一个短程近晶状态演变出的paranematic相。这种转变看起来是连续的，失去了它的体积一阶特性。这与以前报道的观察液晶下各向同性淬火无序。在低温阶段，取向和平移序参量服从相同的幂律。
2010-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Visualization, coarsening and flow dynamics of focal conic domains in simulated Smectic-A liquid crystals
近晶相液晶通过呈现形成几何上完美的共焦椭圆和双曲线的缺陷结构，生动地说明了破坏的平移和取向对称性的微妙相互作用。在这里，我们发展和数值实现一个有效的理论来研究近晶A型液晶中焦锥域的动力学。我们利用我们的模拟提供的近晶相的结构和能量密度的信息，开发了几种新的可视化工具的焦点二次曲线。我们的模拟准确地描述了简单和拉伸剪切，我们比较实验，并提供额外的洞察焦锥域的粗化动力学。
2015-12-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Smectic order, pinning, and phase transition in a smectic liquid crystal cell with a random substrate
我们研究近晶液晶有序的细胞与异质基板施加表面随机的位置和取向钉扎。提出一个最小的随机弹性模型，我们证明，对于一个厚细胞，近晶状态没有摩擦基板总是不稳定的，在长尺度，弱随机钉扎，被取代的近晶玻璃态。我们计算相关的基板驱动的失真和特性的近晶域的异质基板上的大小和在散装的统计。我们发现，对于弱无序，该系统表现出三维温度控制的相变之间的弱和强钉扎近晶玻璃态类似的Cardy-Ostlund相变。我们探索实验的预测现象学的影响，并建议它提供了一个合理的解释偏振光显微镜和X-射线散射的实验观察。
2013-03-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Hidden scale invariance in the Gay-Berne model. II. Smectic B phase
本文研究 Gay-Berne 液晶模型的高密度低温近晶 B 相，通过维里与势能涨落关联及多项模拟验证其隐藏尺度不变性和近似同构不变性。
2023-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Thermotropic Nematic and Smectic Order in Silica Glass Nanochannels
光学双折射测量棒状液晶（8 OCB），吸收在二氧化硅通道（7 nm直径），提出和热致散装行为相比。受限液体的取向和位置顺序分别在平行向列相到近晶相顺序转变处连续地演变，并且在向列相到近晶相顺序转变处相当大地加宽，这与体转变的不连续和良好限定的二阶特征形成对比。的朗道-德-热内分析揭示了相同的强度的近晶和近晶有序领域（由墙壁施加），并表明近晶秩序更受影响的淬火无序（起源于渠道曲折和粗糙度）比的近晶过渡。
2010-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Tensorial Model of Chiral Smectic C Liquid Crystals
本文提出一种基于张量序参数和层调制序参数的连续介质模型，用于描述手性近晶C液晶的取向、分层、手性与极化耦合效应，并通过数值实验验证其能模拟螺旋、双稳态切换等复杂现象。
2025-09-07 cond-mat.soft
First order isotropic - smectic-A transition in liquid crystal-aerosil gels
使用高分辨率同步辐射X-射线衍射研究了由二氧化硅纳米颗粒（aerosils）的凝胶扰动时，各向同性到近晶-A过渡的短程有序。凝胶已创建\textit{in situ}在癸基氰基联苯（10 CB），它具有强烈的一阶各向同性近晶-A的转变。通过对近晶结构因子的温度和凝胶密度依赖性的详细分析来确定这些影响。在以前的研究中，在各种各样的热致液晶中，气溶胶凝胶似乎随机地钉扎了近晶密度调制的相位。对于各向同性到近晶-A的转变，相同的凝胶扰动产生不同的结果。近晶相关长度随随机场方差的增加而减小得更慢，这与随机钉扎场在从均匀相直接过渡到具有一维平移阶的相时的效果具有良好的定量一致性。因此，我们比较了随机场对\textit{freezing}过渡的影响，并没有干预取向有序相。
2003-11-27 cond-mat.soft
Defect kinetics and dynamics of pattern coarsening in a two-dimensional smectic-A system
采用高阶Landau-de Gennes型自由能模型对各向同性/近晶-A相变的粗化过程进行了二维模拟。近晶向错，基本位错，和总位错含量的缺陷湮没法确定。计算的取向相关长度和向错密度的演变被认为是与以前的实验观察表明，向错相互作用占主导地位的粗化过程中的协议。近晶向错运动的机制，有限的吸收和发射的基本位错，被发现是由曲率壁连接相互作用的向错促进。在粗化过程的中间时刻，观察到分裂芯位错的形成和显示有效的向错四极结构的相互作用。这项工作提供了一个框架，为进一步了解的形成和动态的不同的一套曲率缺陷观察到的近晶相液晶和其他层状材料系统。
2008-05-23 cond-mat.soft physics.chem-ph
Phase-field-crystal model for liquid crystals
基于静态和动态的密度泛函理论，导出了一个包含平移密度和取向度以及局域指向矢场的相场晶体模型.该模型表现出稳定的各向同性，结晶，近晶A，柱状，塑性结晶和取向有序的结晶相。在动力学方面，平移密度是一个守恒的序参量，而取向序是不守恒的。所导出的相场晶体模型可以有效地数值研究液晶中的各种非平衡情况。
2010-06-28 cond-mat.soft
A Simple Tensorial Theory of Smectic C Liquid Crystals
本文在实值张量smA模型基础上引入取向张量与密度变化的耦合项，建立可描述smC与smA的连续介质模型，并通过二维、三维数值实验验证其对人字形、缺陷、位错和TFCDs等结构的模拟能力。
2024-08-07 cond-mat.soft
A Discotic Disguised as a Smectic: A Hybrid Columnar Bragg Glass
我们发现，毒品，深躺在柱状相，可以表现出一个X-射线散射图案，模仿有点不寻常的近晶相液晶。我们称之为“混合柱状布拉格玻璃”的柱状液晶的这种外来的、新的玻璃相可以通过将柱状液晶限制在各向异性随机环境中来实现，应变气凝胶在这一阶段的长程取向秩序使{ \em单域} X射线散射成为可能，从中可以提取丰富的信息。我们给出了详细的定量预测的散射模式，除了指数表征系统的异常弹性。
2000-10-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Interface structures in ionic liquid crystals
离子液晶（ILC）是另外携带电荷的各向异性介晶分子。这种组合产生了一个复杂的相互作用的基础（各向异性）的贡献对相互作用。它结合了液晶和离子液体的性质，有望在离子液体色谱系统中产生有趣的和独特的结构和取向性质。虽然以前的理论研究都集中在ILC的相行为和相应的体相的结构，在本研究中，我们提供了新的结果，在密度泛函理论，关于（平面）之间的自由界面的各向同性液体$L$和两种类型的近晶-A相（$S_A$或$S_{AW}$）。我们讨论了这些接口的结构和取向性质的包装分数配置文件$η(\vec{r})$和取向序参量配置文件$S_2(\vec{r})$有关的倾斜角$α$之间的（散装）近晶层正常和界面正常。讨论了$η(\vec{r})$和$S_2(\vec{r})$在各向同性体相中的渐近衰减。
2019-05-27 cond-mat.soft
Pseudo-Casimir interactions and surface anchoring duality in bookshelf geometry of smectic-A liquid crystals
我们分析的横向intersubstrate伪Casimir力，所产生的结果的液晶层的近晶-A膜限制在两个平面基板之间的书架的几何形状，其中等距近晶层被放置垂直于边界表面的热波动。我们讨论的相互作用力的变化作为一个函数的基板间的分离在存在的表面锚定到基板上，显示出的限制波动引起的力是有吸引力的，并取决于穿透长度以及层间距。最强的效果发生在紧密限制的波动，其中表面锚定能量被设置为无穷大，其中单位面积的力与热能成线性比例，与衬底间分离的四次方成反比。通过降低表面锚定能的强度，力的大小首先变弱，但随后随着表面锚定强度进一步降低到零而增加，在这种情况下，力趋于在强锚定的极限下获得的力。
2018-11-27 cond-mat.soft
X-ray cross-correlation analysis of liquid crystal membranes in the vicinity of hexatic-smectic phase transition
本文用角向X射线互相关分析（XCCA）研究了液晶膜在六方-近晶相变附近的X射线性质。利用两点角强度交叉关联函数直接测定了六角相的键取向级参数。位置相关长度的温度依赖性进行了分析。得到的相关长度显示更大的值为BO阶的高阶傅立叶分量。这些发现表明BO和位置顺序之间的强耦合，迄今为止尚未详细研究。
2013-08-14 cond-mat.soft
A ferroelectric liquid crystal confined in cylindrical nanopores: Reversible smectic layer buckling, enhanced light rotation and extremely fast electro-optically active Goldstone excitations
利用高分辨线性和圆光学双折射以及中子衍射织构分析，研究了热致铁电液晶（2 MBOCBC）在阳极氧化铝单块（AAO）中自组织平行孔（半径为10、15或20 nm）中的取向和平移有序性.的结果进行了比较，散装系统上的实验。天然氧化孔壁不提供稳定的smectogen壁锚定。相比之下，一个聚合物壁接枝强制执行平面分子锚定的结果在热历史独立形成的近晶C* 螺旋和可逆的人字形层屈曲。的旋光功率的增强高达一个数量级的限制相比，散装液晶追溯到螺旋结构的预过渡形成在近晶-A *-近晶-C* 变换。线性电光双折射效应证明了沿受限螺旋超结构的分子倾斜矢量方向的集体波动，即典型的准铁电转变的Goldstone相子激发。它们的弛豫频率随着作为平面波激发特征的孔半径倒数的平方而增加，并且比在本体中大两个数量级，证明了液晶-AAO纳米杂化物的异常快速的电光功能性。
2017-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Effective elastic theory of smectic-A and smectic-C liquid crystals
本文从广义Chen-Lubensky模型出发，通过绝热消去取向自由度，解析地导出了近晶-A和近晶-C液晶的有效层弹性能。在近晶-A相，计算作为层波动模式的波长的函数的有效层弯曲弹性模量。事实证明，对于小于指向矢穿透长度的波长，层法线和指向矢的解锁降低了层的弯曲刚度。在非手性近晶-C相中，由于层间位移和指向矢之间的耦合，出现了各向异性的弯曲弹性。有效层抗弯刚度计算为层波动波矢和指向矢场之间的角度$\vartheta$的函数。我们计算自由能极小值$\vartheta=θ$。结果表明，$θ$随倾角、波动波长和其他弹性常数的不同而从$0°$变化到$90°$。我们还发现了一个新的重要特征长度和$θ$的不连续变化。利用Chen-Lubensky模型的弹性常数，我们确定了更宏观的模型[Y. Hatwalne和T. C. Lubensky，Phys. Rev. E { \bf 52}，6240（1995）]。然后，我们讨论了流体力学，并证明了定向器的排列和各向异性层位移波的传播中存在的振荡壁和振动圆柱源分别。
2007-11-13 cond-mat.soft
Orientational correlations in confined DNA
通过蒙特卡罗模拟和平均场论，我们研究了DNA在纳米通道中的取向相关性如何依赖于通道直径D。这个理论描述了DNA构象在实验相关制度的弗洛里-德热内理论不适用。我们展示了局部相关性如何决定DNA分子的端到端距离对D的依赖性。锥形纳米通道提供了必要的D分辨率，以实验研究受限DNA分子的延伸如何取决于D。我们的实验和理论结果是在定性的协议。
2012-10-05 cond-mat.soft physics.bio-ph
Smectic Liquid Crystals in an Anisotropic Random Environment
本文报道了近晶相液晶辛基氰基联苯（8 CB）在气溶胶凝胶中的高分辨X射线散射研究。对齐的凝胶引入了促进长程有序的取向场，同时施加了与近晶密度波耦合并破坏有序近晶相形成的位置随机场。在低密度的气溶胶，低温散射强度是一致的拓扑有序的XY布拉格玻璃相的存在下，预测形成响应于这种各向异性的淬火无序。所观察到的相位特征包括近晶相关性的代数衰减，其在大的长度尺度上由于不完美的双阶而被截断，以及与XY布拉格玻璃预测的普适值密切一致的幂律指数。在较高的气溶胶密度下，与XY布拉格玻璃形式的偏差是明显的。在高温下，散射强度显示出与破坏的近晶-A过渡相关联的过渡前动态波动。波动服从准临界行为在一个扩展的范围内减少的温度。的相关长度和近晶磁化率的有效临界指数系统不同的纯8 CB，表明耦合的凝胶抑制其作用的近晶临界行为的ESTA命令。
2006-11-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
In silico study of liquid crystalline phases formed by bent-shaped molecules with excluded-volume type interactions
我们已经数值研究了由非手性的液体组成，切线球体的形分子。已知该系统自发地破坏镜像对称性，因为它形成宏观手性、扭曲弯曲的手性相[Phys.Rev.Lett. 115，147801（2015）]。在这里，我们已经研究了这种液体的完整相图，并观察到几个阶段，其特征在于分子的取向和/或平移排序。除了传统的铁电体、近晶A相和上述的扭曲-弯曲铁电体相外，我们还发现了反铁电体近晶A相。对于大密度和高度的分子结构弯曲，出现了另一个近晶相，其中偏振矢量在单个近晶层内旋转。这些结果都证实了使用Monte Carlo和分子动力学模拟。
2021-12-29 cond-mat.soft
Nonlinear smectic elasticity of a helical state in cholesterics and helimagnets
追溯到de Gennes的一般对称性论点表明，在比螺距更长的尺度上，手性液晶（CHR）和具有可忽略的晶体对称场的helimagnet中的Dzyaloshinskiii-Morya（DM）螺旋状态的低能弹性（例如，MnSi，FeGe）与近晶相液晶的相同，从而继承了其丰富的现象学。从一个手性弗兰克自由能（交换和DM相互作用的helimagnet），我们提出了一个透明的推导完全非线性戈德斯通模式的弹性，其中涉及的安德森-希格斯机制，锁定螺旋正交（导演/磁矩）框架的模拟的螺旋（螺旋）层。这明确地表明，减少三个取向模式的一个声子下到一个单一的声子戈德斯通模式，出现在尺度上长于间距。在谐波水平上，我们的结果减少到许多年前由Lubensky和合作者得出的结果。
2011-02-03 cond-mat.soft
Spatially resolved x-ray studies of liquid crystals with strongly developed bond-orientational order
本文用X射线研究了液晶3（10）OBC自由悬浮的六角薄膜。我们的研究结果揭示了在六方-近晶相变附近的键取向（BO）顺序的空间不均匀性和在较低温度下形成大规模的六方畴。在六角相深处，通过角向X射线互相关分析（XCCA）直接确定了25个连续的六重BO序参量。这种强烈发展的六角阶，使我们能够确定高阶校正项的标度关系预测的多临界标度理论在一个完整的温度范围内的六角相存在。
2014-12-03 cond-mat.soft
Competition between capillarity, layering and biaxiality in a confined liquid crystal
约束的效果上的相行为和结构的流体制成的双轴硬颗粒（长方体）的理论研究通过Onsager的二阶维里理论的限制在长粒子轴冻结在一个相互平行的配置。限制是由两个平行的平面硬壁（狭缝孔几何形状），与颗粒长轴垂直的墙壁（完美的垂面锚定）。在散装，一个连续的向列相到近晶相的过渡发生，而形状各向异性（矩形）颗粒截面诱导双轴有序。因此，四个体相，单轴和双轴晶相和近晶相，可以稳定的横截面纵横比是不同的。在限制流体，向列相到近晶相的转变被抑制，并且可以存在由连续transition分离的单轴相或双轴相。近晶有序不断发展的壁颗粒浓度的增加（在协议的抑制向列-近晶的第二阶转变在限制），但一阶分层过渡，涉及n和n+1层的结构，出现在高浓度的受限流体。分层和单轴-双轴有序之间的竞争导致三种不同类型的分层过渡，在这两种共存的结构可以是单轴的，一个单轴和另一个双轴，或两个双轴。此外，分子双轴性和壁相互作用之间的相互作用是非常微妙的：虽然硬壁不利于双轴相的形成，双轴性是对分层过渡，因为我们已经表明，通过比较的限制相行为的圆柱体和长方体。Onsager理论的预测能力进行了检查和确认，通过执行一些计算的基础上基本测量理论。
2010-04-28 cond-mat.soft
Density-polarity coupling in confined active polar films: asters, spirals, and biphasic orientational phases
针对受限圆盘内活性极性流体，本文研究 +1 拓扑缺陷下密度与极性有序的耦合，揭示密度控制的螺旋体–星状体转变及双相取向相。
2023-07-28 cond-mat.soft physics.bio-ph
An orientationally ordered helical fluid phase in a quasi-one-dimensional system of confined hard spheres
我们使用了一系列的分子动力学模拟，和分析理论，证明了一个系统的硬球局限于一个狭窄的圆柱形通道表现出连续的相变从各向同性流体在低密度，在高密度的取向有序，但螺旋无序，螺旋流体。有序的流体相包含由拓扑缺陷分开的螺旋的小部分，所述拓扑缺陷改变扭曲的方向，从而改变局部chirailty。缺陷破坏了平移有序，但流体发展了长程取向有序。颗粒填料的分析表明，缺陷之间的长度分离控制的螺旋部分的几何特性，包括方向，和对缺陷经历一个弱的，但长范围的吸引力导致熵自由体积效应。这些集体长程相互作用克服了准一维跃迁的限制，即使粒子-粒子相互作用是短程的。
2014-09-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The nature of the ordered phase of the confined self-assembled rigid rod model
我们调查的有序相的性质和相邻层之间的取向相关性的限制三维自组装刚性杆模型，立方晶格。我们发现，在有限的温度下的有序相成为单轴的热力学极限，相反的基态（部分）的顺序，其中的不相关层的取向是垂直于三个晶格方向之一。随着层数的增加，层之间的取向相关性增加，这表明无约束模型在有限温度下也可能表现出单轴有序。
2012-07-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math-ph
Director-layer dynamics in the antiferroelectric smectic-ZA phase of a ferroelectric nematic liquid crystal
本文通过动态光散射和理论建模研究了铁电向列相液晶DIO反铁电近晶-ZA相的指向矢层动力学，发现其层压缩弹性常数比普通近晶-A相低约100倍，并分析了反铁电极化及向列相弹性常数和粘度的温度依赖关系。
2025-02-07 cond-mat.soft
Orientational orders of small anisotropic molecules confined in slit pores
本文研究了小各向异性参数的硬高斯重叠分子在两个平面平行的无结构硬壁中的相行为。我们的调查的基础上，标准的常数NPT蒙特卡罗分子模拟导致我们一些有趣的发现。对于小的各向异性分子，α相在本体中是不稳定的，而如果壁之间的距离足够小，则可以形成取向有序相。该结果表明，形成液晶相所需的分子伸长在限制中比在体相中小。考虑到分子伸长的大小，计算结果表明小分子液晶可能存在禁闭状态。
2003-05-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mechanical Failure of a Small and Confined Solid
从一个相当的三角形薄固体带开始，限制在两个坚硬的无结构壁内，沿其长度的拉伸引入矩形变形。超过临界应变，固体通过“近晶”状带的成核而失效。我们使用计算机模拟和简单的密度泛函为基础的参数，如何固体近晶过渡介导的故障。此外，我们表明，引入故障的临界应变是{ \em反比}的通道宽度，即更薄的带更强！
2005-08-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Curvature directed anchoring and defect structure of colloidal smectic liquid crystals in confinement
本研究通过实验与模拟探究椭圆阱中胶体近晶的边界曲率如何控制锚定转变及向错与位错缺陷结构，揭示几何约束调控液晶缺陷的普适原理。
2023-11-30 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
Origin of Persistent Boundary Motion in Confined Active Matter
Indian Institute of Technology Palakkad（印度理工学院帕拉卡德分校）
本研究通过分子模拟和福克-计划方程探讨了受限主动物质中粒子的方位和位置行为，揭示了方位波动、双稳态、位置积累和随机切换之间的相互作用，为理解受限主动系统中的输运、探索和逃逸过程提供了框架。
2026-05-20 cond-mat.soft physics.bio-ph
High-resolution dielectric study reveals pore size-dependent orientational order of a discotic liquid crystal confined in tubular nanopores
我们报告了一个高分辨率的介电研究的芘为基础的discriminant液晶（DLC）在散装状态和限制在平行的管状纳米孔的单片二氧化硅和氧化铝膜。DLC分子在低频率下（在准静态情况下）的正介电各向异性使我们能够探索热致集体取向顺序。的孔壁上的分子盘和相应的径向排列的分子found.In相反的散装，各向同性到柱状过渡的限制类金刚石是连续的，随着孔径的减小，以较低的温度转移，并表现出显着的滞后之间的冷却和加热。这些发现证实了以前的中子和X射线散射实验以及光学双折射测量的结论。我们的研究还表明，这里提出的相对简单的介电技术是一个非常有效的方法，以研究DLC基纳米复合材料的热致取向顺序。
2015-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Entropically driven reentrant SmC-SmA-SmC phase transition in composite polymer--liquid crystal systems
我认为，近晶相的主机液晶矩阵的聚合物的影响。集中在该制度中的聚合物主要局限于近晶层之间，我发现，聚合物的存在下，可以导致一个可重入的相图与近晶-C包围近晶-A相从高温和低温侧。简单的熵能参数预测的形状的重入相边界。
1996-11-11 cond-mat.soft
Templated self-assembly of gold nanoparticles in smectic liquid crystals confined at 3D printed curved surfaces
本研究利用3D打印曲面与受控锚定性质限制近晶相液晶以工程化拓扑缺陷，并结合Landau-de Gennes自由能最小化建模，实现金纳米颗粒的可重构三维模板化自组装。
2023-06-01 cond-mat.soft
Topology and Geometry of Smectic Order on Compact Curved Substrates
任意曲面基底上的近晶序可以用一种秩为1的微分形式来描述，其几何意义是密度调制的局部相位场的微分。1-形式的外导数是局部位错密度。弹性形变用精确微分形式的叠加来描述。我们使用微分形式的形式系统地分类和表征所有的低能量近晶态环面以及球。一个二维的近晶序限制在任何流形上表现出许多拓扑不同的低能态。不同的状态不能通过局部涨落相互联系。低能态的总数与系统面积的平方根成正比。我们还解决了二维近晶在弯曲基板上的能量和计算的平均场相图薄环面上的近晶。最后，我们讨论了作为低能激发的球近晶的向错运动，并说明了球近晶和椭圆函数理论之间有趣的联系。
2009-01-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Orientational wetting and topological transitions in confined solutions of semi-flexible polymers
尽管它们具有相当大的实际和生物应用，但在受限聚合物溶液中分子性质、组装条件和自组织结构之间的联系仍然难以捉摸。在这里，我们探讨了溶致性的半柔性链在球形限制的多个轮廓长度跨越一个广泛的制度的浓度排序。我们发现了一个原始的交叉，从两个不同的四极状态，其特征在于由规则的四面体图案的表面拓扑缺陷，无论是纵向，横向或自发扭曲的双极结构，密度增加。这些转变，以及它们涉及的中间安排，是由于在其液晶（LC）弹性各向异性的细微变化的取向润湿的组合。我们的分子模拟证实了密度泛函计算，并通过引入几个序参量以及一个无监督的学习计划的拓扑缺陷的本地化量化。我们的研究结果同意定量与连续介质弹性理论的预测，并证明在何种程度上的折叠的大分子和低分子量的液晶的自组装可能是由相同的，普遍的原则指导。
2023-03-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Layer topology of smectic grain boundaries
本文通过二维硬棒的密度泛函理论结果，说明近晶相晶界中端点缺陷如何转化为由密度极值网络构建的层拓扑结构，并阐述了基于层结构而非指向场的拓扑概念在分析边缘位错和虚拟缺陷时的优势。
2024-04-23 cond-mat.soft
Shear induced instabilities in layered liquids
受实验观察到的剪切诱导的不稳定和重定向的近晶A类系统的启发，我们考虑了近晶A流体动力学的扩展配方。我们包括这两个，近晶分层（通过层位移u和层法线p）和董事n的基本顺序在我们的宏观流体动力学描述，并允许两个方向不同的非平衡状态。在垂直排列的样品中，双晶指向矢确实与所施加的简单剪切耦合，而近晶分层保持不变。这种差异导致n和p之间的有限（但通常很小）角度，我们发现这相当于层的有效膨胀。这种有效的膨胀导致，在一定的阈值以上，层的波动不稳定性。我们推广我们的早期方法[Rheol. Acta，vol.39（3），15]，包括与速度场的交叉耦合和用于定向和位置顺序的序参量，并显示序参量如何与波动不稳定性相互作用。我们探讨了各种材料参数对不稳定性的影响。我们的结果比较最近的实验和分子动力学模拟，我们发现一个很好的定性协议。
2002-10-18 cond-mat.soft
Phase behaviour and defect structure of soft rods on a sphere
Indian Institute of Science（印度科学研究所）
本研究利用分子动力学模拟计算了球面上软排斥性圆柱体的相图，发现其存在晶体、近晶和各向同性相，并在临界长径比超过6.0至7.0时出现向列相，揭示了不同相变下的拓扑缺陷结构特征。
2025-10-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Evolution of liquid crystal microstructure during shape memory sequence in two main-chain polydomain smectic-C elastomers
通过同步辐射X射线衍射对两种主链近晶-C弹性体的结构研究揭示了在低应变和高应变下这些系统中存在两种不同的弛豫机制。在低应变下，近晶层重新取向，层法线分布在垂直于拉伸方向的平面中。该系统相对缓慢地松弛（时间常数~ 45分钟），这归因于嵌入弹性体网络中的LC层的流动性质。在高应变下，平衡时间（约4 - 8分钟）符合更快的松弛，并且似乎起源于系统的聚合物组分。由于在小应变下未对准的微区，介晶部分的全局取向序参量S的值最初是小的（~ 0.15）。随着应变的增加，局部域导向剂、介晶和聚合物链都倾向于平行于拉伸方向排列，从而在4.0的应变下产生S ~ 0.83的较高测量值。硅氧烷链段保持较不有序，对于4.0的应变达到S ~ 0.4的值。层逐渐变得倾斜于拉伸方向，符合近晶-C相的结构性质。该系统最终假定一个人字形光学单畴结构。两种弹性体即使在去除引起应变保持和形状记忆效应的外部应力之后也锁定在该状态。主链中横向分量的存在导致第二弹性体中较高的应变保持。去除外部应力后，近晶层法线朝向拉伸方向的取向的偏好仍然存在。在热退火时，人字形微结构经由与初始多畴结构不同的路径逐渐熔化。
2014-09-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Thermodynamic perturbation theory for associating fluids confined in a 1- dimensional pore
本文发展了一种新的理论，用于研究缔合分子的自组装，该理论仅限于单一的空间维度，但允许探索所有的取向角。对势的各向异性和低维空间的相互作用，导致取向有序的关联团簇。由于取向熵的减少，这种局部有序增强了关联。与取向均匀的体3D流体不同，1D中的缔合需要取向分布函数的自洽计算。为了检验新理论，进行了蒙特卡罗模拟，发现该理论是准确的。该理论可用于研究一维分子筛中分子间的氢键以及碳纳米管中水的氢键。
2016-04-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Particle-resolved topological defects of smectic colloidal liquid crystals in extreme confinement
液晶的受限样品的特征在于各种拓扑缺陷，并且可以暴露于外部约束，例如具有非平凡拓扑的极端限制。在这里，我们探讨的内在结构的近晶胶体层之间的相互作用熵和强加的外部拓扑结构。考虑一个环形限制作为一个基本的例子，过多的竞争状态被发现与非平凡的缺陷结构，从层状状态到多个近晶域和阵列的边缘位错，我们称之为Shubnikov状态正式类比的特性的II型超导体。我们的粒子分辨结果是通过热胶体棒的实空间显微镜和基于基本测量的硬各向异性体的密度泛函理论的结合获得的，在定量水平上一致。
2021-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
