Complex-tensor theory of simple smectics

On a molecular based Q-tensor model for liquid crystals with density variations

In this article, we study the new Q-tensor model previously derived from Onsager's molecular theory by Han \textit{et al.} [Arch. Rational Mech. Anal., 215.3 (2014), pp. 741-809] for static liquid crystal modeling. Taking density and Q-tensor as order parameters, the new Q-tensor model not only characterizes important phases while capturing density variation effects, but also remains computationally tractable and efficient. We report the results of two numerical applications of the model, namely the isotropic--nematic--smectic-A--smectic-C phase transitions and the isotropic--nematic interface…

Emergent smectic order in simple active particle models

Novel "smectic-P" behavior, in which self-propelled particles form rows and move on average along them, occurs generically within the orientationally-ordered phase of simple models that we simulate. Both apolar (head-tail symmetric) and polar (head-tail asymmetric) models with aligning and repulsive interactions exhibit slow algebraic decay of smectic order with system size up to some finite length scale, after which faster decay occurs. In the apolar case, this scale is that of an undulation instability of the rows. In the polar case, this instability is absent, but traveling fluctuations dis…

基于拟熵的层状液晶张量梯度流及保持耦合约束的离散化方法

Tensor gradient flow with quasi-entropy for smectic liquid crystals and discretizations keeping coupled physical constraints

针对层状液晶，构建了浓度与2×2张量的梯度流模型，利用拟熵项保持耦合约束，并设计了满足边界法向导数离散化的数值格式，证明了存在性、唯一性、能量耗散和误差估计。

什么促进近晶相有序：将平均场理论应用于粒子末端

What Promotes Smectic Order: Applying Mean Field Theory to the Ends

本研究通过二维平均场模型揭示粒子末端形状（圆润vs尖锐）及尾链长度决定近晶相形成，圆润末端和长尾链通过降低层间可及性促进近晶相在低密度下出现。

弯曲分子形成的近晶薄膜的畴结构

Domain Structures of Smectic Films Formed by Bent-Shaped Molecules

我们制定了一个简单的朗道型模型描述宏观行为最近发现的新的近晶相组成的非手性π形分子。这样的近晶膜表现出三种类型的有序相关的偶极极化，分子倾斜，和手性。然而，由于特定的序参量的三阶耦合，这三种类型的畴破缺不是独立的，这一事实导致在实验中真正观察到特定的畴结构。

胶体层列相在纽扣状约束中的实验与理论

Colloidal smectics in button-like confinements: experiment and theory

本研究通过实验与理论结合，探索二维胶体层列相在纽扣状约束下的构型，发现广义层状和广义舒布尼科夫态，并表征层与对称轴间的非平凡倾斜角。

近晶相液晶的修正Landau-de Gennes理论：相变与结构转变

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。

Molecular simulation study of polar order in orthogonal bent core smectic liquid crystals

We explore the phase behavior and structure of orthogonal smectic liquid crystals consisting of bent-core molecules (BCMs) by means of Monte Carlo molecular simulations. A simple athermal molecular model is introduced that describes the basic features of the BCMs. Phase transitions between uniaxial and biaxial (antiferroelectric) orthogonal smectics are obtained. The results indicate the presence of local in-plane polar correlations in the uniaxial smectic phase. The macroscopic uniaxial-biaxial transformation is rationalized in terms of local polar correlations giving rise to polar domains. T…

分层液体中的剪切诱导不稳定性

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。

含包裹体的层状近晶相的结构因子

Structure Factor of a Lamellar Smectic Phase with Inclusions

基于对含有膜蛋白、两亲性肽、聚合物或其他内含物的层状相的大量X射线散射研究，我们确定了近晶相的经典Caille定律随内含物性质和浓度的变化。除了对含内含物的波动体系的行为的基本兴趣之外，对给定蛋白质在脂质膜上的作用（锚定、溶胀、硬化.）的精确表征具有直接的生物学意义，可以通过X射线测量进行探测。作为第一步，我们考虑三种不同的耦合，包括局部收缩（或膨胀），硬化或倾斜的膜。在前两种情况下，我们预测，独立的夹杂物诱导一个简单的重整化的近晶相的弯曲和压缩modulii。X射线实验也可用于探测夹杂物之间的相关性。最后，我们表明，非对称耦合（如局部倾斜的膜）的结果在通常的凯耶定律的修改。

溶致层状相的表面弛豫

Surface relaxation of lyotropic lamellar phases

本文研究了溶致层状相与气体或简单液体界面的弛豫模式。的响应被发现是定性地不同于那些简单的液体和单组分近晶-A液晶。在低速率下，它由非惯性扩散模式控制，其衰减速率随波数$|ω|=Aq^2$二次增加。系数$A$取决于表面张力、可压缩性和弯曲的回复力，而耗散则由所谓的滑移机制，即平行于层流的两个相分量的相对运动控制。该表面模式具有大的穿透深度，对于空间稳定相，其为$(dq^2)^{-1}$级，其中$d$是微观片层间距。