High-order Harmonic Generation in Thermotropic Liquid Crystals
本文首次在热致液晶的向列相和各向同性相中实验观察到高次谐波产生，发现向列相谐波产率在分子垂直于驱动场偏振时最大，为超快电子动力学研究提供新工具。
2023-11-16 cond-mat.soft physics.optics
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
How glassy are orientational dynamics of rodlike molecules near the isotropic-nematic transition?
为了定量描述最近观察到的液晶各向同性相和非晶相的慢动力学，我们在计算机模拟的一系列热致液晶模型系统中研究了棒状分子在各向同性-非晶转变过程中的单粒子取向动力学。玻璃态动力学的几个显着特点是显示，包括非指数松弛，动力学的异质性，和非阿氏温度依赖的取向弛豫时间。为了获得一个定量测量的玻璃态动力学与estbalished方法在过冷液体，我们构建了一个弛豫时间与缩放的逆温度图，并证明，人们确实可以定义一个“脆性指数”的热致液晶，这取决于密度和纵横比。脆性参数的值令人惊讶地在对于玻璃形成液体观察到的范围内。一个合理的能源景观功能和观察到的脆弱性之间的相关性进行了讨论。
2007-03-06 cond-mat.soft
First-Principles Experimental Demonstration of Ferroelectricity in a Thermotropic Nematic Liquid Crystal: Spontaneous Polar Domains and Striking Electro-Optics
本文报道了已报道的棒状化合物4-[（4-硝基苯氧基）羰基]苯基-2，4-二甲氧基苯甲酸酯（RM 734）的低温结晶相的结构及其对外加电场的响应。我们利用它的电光可视化的外观，在没有施加的领域，一个永久的电极化的强度密度，表现为一个自发破缺的对称性在不同的领域相反的极性取向。极化反转介导的领域引起的畴壁运动，使这个阶段铁电，一个3D单轴取向具有自发的，可重新定向，极化局部平行于导演。这种极化密度在约6微库仑/cm-sqd的低温值下饱和，这是有机材料或任何流体测得的最大值。这种极化与固态铁电体的极化相当，并且接近于通过假设分子长轴在电介质中的完美极性排列而获得的平均值。我们发现了一系列壮观的光学和流体动力学效应驱动的超低外加场（E~1V/cm），产生的大偏振耦合到双折射和流动。极化电荷的静电自相互作用使铁电相的相变呈现出类平均场和弱一阶相变，并控制着铁电相的指向矢场结构。原子分子动力学模拟揭示了有利于铁电有序的短程极性分子相互作用，包括具有极性横向相关性的极性链状组装体的头-尾关联趋势。这些结果表明，在加强对分子静电相互作用的理解、发展和利用的基础上，变革性的新电子科学和技术具有巨大的潜力。
2020-04-20 cond-mat.soft
Thermotropic nematic order upon nano-capillary filling
光学双折射和光吸收测量揭示了四个制度的热致性行为的一个致热剂液体（7 CB）后，顺序填充的平行排列的毛细管的直径为12 nm的单片，中孔二氧化硅膜。没有观察到的第一个吸附单层的分子重新取向。在薄膜-凝聚态（厚度小于1 nm）中，发现了一个弱的连续的P-N跃迁，它比T_IN= 305 K时的不连续体跃迁低10 K。毛细凝聚态表现出更明显的，虽然仍然连续的P-N重排，位于4K低于T_IN。这种转变突然消失完全填充的毛细管，我们暂时跟踪到一个10 MPa的拉伸压力释放相关的凹口的消失，在封闭的液体。
2013-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The liquid-crystalline smectic blue phases
近晶蓝相（BPSm）是一种新型的热致液晶中间相，它具有双重几何阻挫效应：与经典蓝相一样，在三维空间中手性扩展;与TGB相一样，螺旋扭曲与近晶有序竞争。BPSm相的准长程近晶有序的存在打破了经典蓝相的立方对称性。这些新相的对称性已被确定由X射线散射和光学偏振显微镜实验。
2003-10-14 cond-mat.soft
Thermotropic interface and core relaxation dynamics of liquid crystals in silica glass nanochannels: A dielectric spectroscopy study
我们报告介电弛豫光谱实验上的两个棒状液晶的氰基联苯家庭（5CB和6CB）限制在管状纳米通道与7 nm的半径和340微米的长度在单片，介孔二氧化硅膜。对两种不同的分数填充制度的复合材料进行测量：单层覆盖在孔壁和完全填充的孔隙。对于层覆盖率，缓慢的表面弛豫占主导地位的介电性能。对于完全填充的通道的介电谱是由两个热激活的弛豫过程具有相当不同的弛豫速率：一个缓慢的弛豫在界面层旁边的通道壁和一个快速弛豫在通道填充的核心区域。两个松弛过程的强度和特征频率已被提取和分析作为温度的函数。而温度依赖性的静态电容反映了有效的（平均）分子有序的孔体积，并在Landau-de Gennes理论中得到了很好的描述，提取的弛豫强度的缓慢和快速弛豫过程提供了一个访问不同的局部分子有序机制。在核心区域的序参量表现出一个大批量的行为与强烈的增加，在顺磁到顺磁的转变温度T_PN和随后的饱和冷却过程中的顺磁排序。相反，表面有序性在T_PN附近连续演化并出现扭结。的热致性行为的单层与完整的填充的比较表明，在孔填充的核心区域的分子顺序影响的顺序在壁的外围分子层。
2015-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Molecular field theory for biaxial smectic A liquid crystals
热致性双轴晶A相似乎是罕见的，但双轴近晶A相较少。在这里，我们使用分子场论来研究一个简单的双参数模型，其中一个参数促进双轴相和第二促进近晶性。该理论结合了双轴Maier-Saupe和McMillan模型。我们交替使用Sonnet-Virga-Durand（SVD）和几何平均近似（GMA）来表征分子的双轴性。对于非零的近晶性和双轴性，该模型总是预测一个基态双轴近晶A相。对于低程度的近晶有序，相图是非常丰富的，预测单轴和双轴的双晶和近晶相，此外还有各种三临界和四临界点。对于更高程度的近晶性，双轴晶相的稳定区域受到限制并最终消失，产生双轴近晶相。从两个替代近似分子双轴性的相图是相似的，除了因为SVD允许一阶各向同性-双轴向转变，而GMA预测分离各向同性和双轴向相变的朗道点。我们推测，热致性双轴晶相的稀有性部分是稳定的类似近晶相的存在的后果。
2021-05-21 cond-mat.soft
X-ray studies of the phases and phase transitions of liquid crystals
本文简要介绍了热致液晶的相和相变的X射线衍射研究进展。所涵盖的领域是扭转晶界相，反铁电相研究与共振X射线衍射，近晶相凝胶结构内。在所有领域，X射线衍射都发挥了关键作用。然而，仍然存在一些悬而未决的问题：近晶-C扭曲晶界相的变体的性质，反铁电相的起源，以及近晶-A凝胶样品是否存在新的布拉格玻璃态。
2005-01-02 cond-mat.soft
Thermotropic Orientational Order of Discotic Liquid Crystals in Nanochannels: An Optical Polarimetry Study and a Landau-de Gennes Analysis
基于芘衍生物的分散液晶的取向顺序的光学偏振测量，并限制在作为温度、通道半径（3 - 22 nm）和表面化学的函数的单片介孔氧化铝、二氧化硅和硅的平行排列的纳米通道中，揭示了径向和轴向柱状顺序的竞争。相对于本体中的不连续转变，受限体系的取向序参量的演化是连续的。对于大于10 nm的通道半径，我们建议几个，替代的缺陷结构，这是兼容的集体分子取向的光学实验在这里，并与平移，径向柱状顺序在以前的衍射研究报告。对于较小的通道半径，我们的观察结果可以半定量地描述的Landau-de Gennes模型的径向有序列（受弹性张开变形），共存于一个取向无序，各向同性的核心的一个无规壳。对于这些结构，圆柱形的相边界被预测为移动从通道壁的通道中心时，冷却，反之亦然，加热时，根据观察到的显着的冷却/加热temperases和缩放行为的转变温度与通道直径。实验提示的paranematic状态的情况下是一致的双二次耦合的张开变形的序参量。
2015-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Instabilities induced by Light in Liquid Crystal Cells with a Photo-Responsive Substrate
讨论了当封闭在平面参考板和光敏衬底之间的双折射液晶（LC）层用来自参考侧的偏振光照射时（{ \it反向}几何形状）发生的不稳定性。所观察到的影响的波长，光的偏振方向，和LC层的厚度上的依赖性解释的模型的基础上光致表面扭矩。并探讨了这些现象的应用可能性。
2014-09-07 cond-mat.soft
Dynamic Response of Glassy Dispersions in a Nematic Liquid Crystal
我们提出了第一个系统的测量的动态响应的玻璃状软固体上形成的热致液晶分散胶体。通过应用一个简单的理论模型，我们揭示了在低频率（最长的时间尺度），并阻止流动的弹性占主导地位。埃里克森数$E_R$确定临界频率$ω_c$，在该临界频率之上，粘性分量$G'' \propto ω^{1/2}$。我们发现，tan $δ$的值是独立的胶体体积分数（$ϕ$），并确定由与缺陷线密度和无胶体的复合材料中捕获区域的大小相关的长度尺度的比率。
2019-12-24 cond-mat.soft
Thermotropic reentrant isotropy and antiferroelectricity in the ferroelectric nematic realm: Comparing RM734 and DIO
本研究发现DIO与RM734一样具有热致重入各向同性与反铁电相，证实该现象是铁电向列相材料的普遍特征，并揭示了两者在WAXS和小q散射上的结构异同。
2024-07-11 cond-mat.soft
Smectic-A and Smectic-C Phases and Phase Transitions in Liquid Crystal-Aerosil Gels
对非极性热致液晶4-正戊基苯基硫醇-4 '-正辛氧基苯甲酸酯（\bar{8} S5）在气溶胶凝胶纳米网络中的高分辨率X射线散射研究表明，气溶胶诱导的无序显着改变了α到Smectic-A和Smectic-A到Smectic-C的相变。的限制Smectic-A相关长度遵循幂律依赖于在定量协议与其他Smectic-A液晶凝胶先前测量的限制长度的气溶胶密度。Smectic-A到Smectic-C液晶的相变被气溶胶凝胶的存在从根本上改变。近晶-C相的开始保持相对尖锐，但存在其中近晶-A和近晶-C域可以存在的扩展共存区域。
2011-04-29 cond-mat.soft
Liquid crystalline cellulose-based nematogels
复合材料的物理性能可以通过在介观尺度上控制其结构和组成来预先设计。然而，实现这一目标的方法是有限的，而且很少可扩展。我们介绍了一种新品种的自组装凝胶形成的取向有序网络的薄纤维素纳米纤维渗透与热致性疏水流体。液晶网络内的取向有序性与其周围的小分子液晶的取向有序性的相互作用产生了具有高度可调光学性质的复合材料。通过结合实验表征和建模，我们证明了亚毫秒的透明性和复合材料对温度变化的简单响应的电开关。最后，我们讨论了这些自组装纳米凝胶复合材料的许多潜在技术用途，从智能和隐私窗户到新型柔性显示器。
2018-01-08 cond-mat.soft
Elasticity of smectic liquid crystals with focal conic domains
研究了具有焦锥畴的热致近晶相液晶的弹性性质。在不同温度下施加受控预剪切后，我们独立地测量了剪切模量G'和FCD尺寸L。我们发现这些量之间存在着标度关系G' ~ γ_{eff}/L，其中γ_{eff}是FCD的有效表面张力。实验得到的γ_{ \rm eff}值与层状体系\sqrt{KB}的有效表面张力具有相同的标度，其中K和B分别为弯曲模量和层压缩模量。这种标度关系的表面活性剂洋葱相的相似性表明，具有缺陷的层状系统的普遍流变行为。
2011-04-28 cond-mat.soft
Complete wetting of elastically responsive substrates
我们从理论上分析完全润湿的基板支持一个阵列的平行，垂直板，可以弹性倾斜。被吸附的液体使板倾斜，诱导成簇，并因此改变基板的几何形状。反过来，这种几何形状的变化改变了基底的润湿性质，并因此改变了液体的吸附。这种几何润湿反馈回路导致阶梯式吸附等温线，每个步骤对应于基底几何形状的突变。我们讨论了如何可以用于构建可调的润湿和吸附性能的基板。
2012-02-07 cond-mat.soft
Topological defects and geometric memory across the nematic-smectic A liquid crystal phase transition
我们研究了自组织缺陷阵列在向列-近晶A型液晶相变的转变，并表明这些缺陷配置是相关的，或“记住”，跨越相变。通过空气界面和水基底对热致液晶薄膜进行混合锚定，并在偏光显微镜下观察。当从近晶A加热到100 ℃时，焦锥域的堆积熔化成密集的boojums阵列-表面缺陷-然后通过对湮灭变粗。借助Landau-de Gennes数值模拟，我们阐明了这种转换的拓扑和几何规则。在过渡到smectic-A，我们表明，焦锥域包装组织在大尺度上的图案，保留了几何记忆的的mooboojum配置，这可以恢复显着的保真度。
2019-04-11 cond-mat.soft
Nanostructure of edge dislocations in a smectic C* liquid crystal
我们报告了在热致手性近晶C液晶中的基本刃位错的第一个直接纳米级成像，其中Burgers矢量等于一个近晶层间距d。我们发现两种不同类型的位错分布。在A型位错中，层变形相对于垂直于Burgers矢量的平面缺乏镜像对称性;位错核心尺寸为d的数量级。在S型位错中，核心是强各向异性的，沿着Burgers矢量延伸的距离比d大得多（4倍）。这种差异归因于分子倾斜面相对于位错轴的不同取向;当分子倾斜面垂直于位错轴时观察到不对称层扭曲，当分子沿着位错轴倾斜时观察到分裂的S核。
2015-07-21 cond-mat.soft
Landau-deGennes Theory of Biaxial Nematics Re-examined
最近的实验表明，在某些热致液晶体系中，终于发现了人们长期寻找的热致双轴液晶相。受这些实验观测的启发，我们集中在一些基本的理论问题与经典的六阶Landau-deGennes自由能展开的对称和无痕张量序参量$Q_{αβ}$。特别是，我们充分探讨的双轴向相位的稳定性，给出理论允许的所有不同类别的相图的解析解。这包括三重和（三）临界点和多个（重入）双轴和单轴相变的图表。与现有的分子理论的预测也给出了一个简短的比较。
2007-12-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Interactions Between a Responsive Microgel Monolayer and a Rigid Colloid: From Soft to Hard Interfaces
响应性聚-N-异丙基丙烯酰胺基微凝胶通常用作具有软排斥相互作用的模型胶体。已经表明，溶液中的微凝胶-微凝胶相互作用可以通过改变环境参数来容易地调节，例如，温度、pH或盐浓度。此外，微凝胶容易吸附到液-气和液-液界面，形成可按需破碎的响应性泡沫和乳液。在这项工作中，我们探讨了微凝胶单分子层在空气-水界面和水中的硬胶体之间的相互作用。用单分子层粒子相互作用仪测量了单分子层与二氧化硅粒子之间的力-距离曲线。测量在不同温度和侧向压缩下进行，即，不同的表面压力。力-距离接近曲线显示长程排斥力低于微凝胶的体积相变温度。温度和侧向压缩降低了单层的刚度。粘附力随温度的升高而增加，随单层的横向压缩而降低。当横向压缩时，微凝胶之间的相互作用几乎不受温度的影响，因为直接吸附的微凝胶部分对温度几乎不敏感。相反，我们的研究结果表明，在水相中的微凝胶组分的温度依赖性溶胀强烈影响与探针的相互作用。微凝胶单分子层的变化从软到硬排斥界面。
2021-07-21 cond-mat.soft
Dynamical Landau-de Gennes Theory for Electrically-Responsive Liquid Crystal Networks
液晶网络将液晶的取向有序性与聚合物网络的弹性性质相结合，导致在响应性涂料领域的巨大应用潜力，例如，用于触觉反馈、自清洁表面以及静态和动态斑图形成。最近的实验工作已经通过在用AC电场的面内致动时实现液晶网络涂层的快速和可逆的表面调制，进一步为这种应用铺平了道路。在这里，我们构建了一个Landau型理论的电响应液晶网络和执行分子动力学模拟来解释这些实验的结果，并告知合理的设计策略。定性，理论与我们的模拟一致，并再现了显着的实验特征。我们还提供了一组可测试的预测：的纵横比，它们的初始取向顺序时，交联成聚合物网络和网络的交联分数都增加了所需的塑化时间的膜宏观变形。我们证明了振荡电场的动态响应的特点是由两个共振，这同样可以通过改变这些参数的影响，提供了一个实验处理微调设备设计。
2020-07-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Ionic content dependence of viscoelasticity of lyotropic chromonic liquid crystal sunset yellow
溶致发色液晶（LCLC）是由带电有机分子在水中自组装聚集体制成的取向有序系统，通过弱非共价吸引力结合并通过静电排斥稳定。我们确定如何的离子含量的LCLC，即存在的一价和二价盐和pH值增强剂，改变粘弹性的LCLC。使用具有单轴双有序的染料日落黄的水溶液作为实例。通过施加磁场来施加取向变形，我们测量了作为添加剂浓度的函数的张开$K_1$、扭曲$K_2$和弯曲$K_3$弹性常数和旋转粘度$γ_1$。数据表明，粘弹性参数的影响，由离子含量在戏剧性和多方面的。例如，一价盐NaCl降低$K_3$和$K_2$并增加$γ_1$，而升高的pH降低所有参数。我们将这些特征归因于离子诱导的LCLC的结构单元的长度和柔性的变化，发色聚集体，在由固定长度的共价结合单元形成的常规热致和溶致液晶中未发现的性质。
2014-10-10 cond-mat.soft
Cellular solid behaviour of liquid crystal colloids. 1. Phase separation and morphology
本文研究了在透明点Tni以下悬浮于热致液晶液晶中的相有序胶体及其聚集态结构。小的（150 nm）PMMA颗粒分散在经典的液晶基质中，5CB或MBBA。在共聚焦显微镜的帮助下，我们发现小的胶体颗粒密集地聚集在大量清洁液体周围的薄界面上，从而形成开放的细胞结构，其特征尺寸为10-100微米，与胶体浓度成反比。基于朗道平均场处理，建立了一个简单的理论模型来描述连续相分离和胞状结构的形成机制。
2000-05-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Fluctuation modes of a twist-bend nematic liquid crystal
我们报告了一个动态光散射研究的波动模式的热致液晶混合物的单体和二聚体化合物，表现出扭曲弯曲的双（$\mathrm{N_{TB}}$）相。结果表明，频谱过阻尼波动，其中包括两个非流体动力学和一个流体动力学模式的$\mathrm{N_{TB}}$阶段，和一个单一的非流体动力学加上两个流体动力学模式（通常的光学轴或董事波动）在较高的温度下，单轴的相位。这些波动的性质和条件，他们的观察是全面解释的自由能量密度的朗道-deGennes展开的螺旋方向和螺旋偏振领域的特点的$\mathrm{N_{TB}}$结构，后者作为主要的序参量。一个“粗粒化”的近似简化了理论分析，并使我们能够证明计算和实验确定的模式弛豫速率的温度依赖性之间的定量协议。
2015-12-09 cond-mat.soft
Mesostructured composite materials with electrically tunable upconversion properties
将固体纳米粒子独特的光学和电子学性质与软物质的长程有序性和对外界弱刺激的响应相结合，是设计具有新颖物理行为的介观结构材料的一个很有前途的途径。在这里，我们设计，实际实现，并表征定向有序的棒状上转换纳米粒子的非液晶分散体。通过表面功能化定义的颗粒表面上的边界条件促进分散的棒状纳米颗粒的自发单向自对准，其机械地耦合到热致液晶基质的分子有序方向。当主体在约1V的低电压下电切换时，纳米棒旋转，产生复合材料的可调谐上转换和偏振发光特性。我们表征光谱和偏振依赖性，解释它们通过调用模型的电开关和上转换依赖于纳米棒的晶体基质，并讨论潜在的实际用途。
2017-01-17 cond-mat.soft
Experimental evidence of enhanced transport in supernematics
偏离球对称的分子形状可能会引起各种各样的新现象，包括它们的动力学行为。最近有人预测[Mazza \textit{et al} .物理修订版信函\textbf{105}，227802（2010）]中所述，在凹进液晶相中的液晶可显示出出乎意料的高平移位移速率。使用宽带介电谱和单组分热致液晶，我们探讨了分子动力学在附近的重入相变，并发现形成的最大值的迁移率在温度变化时。高迁移率状态的发生被发现是历史依赖于由于加热时形成亚稳中间相。计算机模拟结果进一步支持了实验结果。我们的研究结果有助于澄清一个正在进行的争论的动力学可重入向列相。
2014-06-23 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
Scale dependent chirality in twist-bend liquid crystals
Laue-Langevin Institute（劳厄-朗之万研究所）；Landau Institute for Theoretical Physics, RAS（俄罗斯科学院列别杰夫物理研究所理论物理分院）
本文基于Landau理论分析扭曲-弯曲液晶中的手性传递，证明螺旋结构手性与母体胆甾相相反，源于指向矢与序参量的正交性。
2026-10-02 cond-mat.soft
Anisotropic translational diffusion in the nematic phase: Dynamical signature of the coupling between orientational and translational order in the energy landscape
我们发现，在一个模型系统的热致液晶平行于导演$D_{\parallel}$的平移扩散系数首先增加，然后减少，温度下降通过的相变，这种逆转发生在近晶序参量的基础上的固有结构变得显着的第一次。我们认为，基于能量景观分析，取向和平移顺序之间的耦合可以发挥作用，诱导非单调的温度行为的$D_{\parallel}$。这样的观点很可能形成一个理论框架来解释各向异性平移扩散的基础。
2006-05-29 cond-mat.soft
Magnetically responsive gourd-shaped colloidal particles in cholesteric liquid crystals
粒子形状和介质手性是近年来用于控制液晶中各向异性胶体自组装和动力学的两个关键特征。在这里，我们研究的磁响应的圆形胶体颗粒分散在胆甾相液晶的周期性相当或小于颗粒的尺寸。使用磁操纵和光镊，这允许一个位置的胶体附近的限制壁，我们测量了这些粒子与限制表面的弹性排斥相互作用，并发现分离依赖的粒子-壁相互作用力是一个非单调的函数的分离，并显示振荡行为。我们发现，胆固醇类药物中的胆固醇状颗粒不是位于一个单一的沉降水平上，而是位于多个长寿命的亚稳态水平上，这些亚稳态水平之间的距离与胆固醇周期性相当。最后，我们展示了三维激光镊子辅助组装的胆甾型粒子的取向顺序和扭曲周期性的优势，潜在地允许在这些介质中的取向和位置有序的胶体组织的新形式。
2016-12-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.optics
Acoustic streaming in 2D freely suspended smectic liquid crystal film
本文研究了在二维热致近晶相液晶自由悬浮膜中用低频强声波激发的水平流。声压引起薄膜的快速周期性横向振荡，由于流体动力学非线性，该振荡产生在相反方向上缓慢旋转的平面内静止涡对。本文提出了一种基于跟踪盘状岛状缺陷的涡流参数测量方法。只有当声压幅值超过阈值时，才发生水平运动，这可以用近晶薄膜的宾汉行为来解释。阈值以上的测量与现有的理论预测吻合得很好。我们已经通过实验证明，通过改变膜的声压、激励频率和几何形状，可以很好地控制面内流动。这些观察结果为在各种应用中使用这种现象开辟了一条道路。
2016-12-07 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Cellular solid behaviour of liquid crystal colloids. 2. Mechanical properties
本文介绍了热致性多孔胶体聚集成胞状结构的流变学研究结果。分散在液晶基质中的小的空间稳定的PMMA颗粒密集地堆积在单元界面上，但是当系统被加热到高于Tni时与基质可逆地混合。我们得到了一个非常高的弹性模量，G '~ 10^5 Pa，它是颗粒浓度的近似线性函数。需要特征屈服应力来破坏蜂窝结构的连续性并液化响应。在“向列性差”的MBBA中的胶体聚集体具有与“向列性好”的5CB中相同的细胞形态，但弹性强度至少低一个数量级。这些发现支持的理论论据的基础上的高表面张力接口的泡沫状细胞系统，考虑到局部熔化的液体和耗尽锁定的界面上的包装颗粒。
2000-05-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
3D Printing of Near-Ambient Responsive Liquid Crystal Elastomers with Enhanced Nematic Order and Pluralized Transformation
针对近环境响应液晶弹性体传统制备可编程性不足或向列序低的问题，提出低温喷嘴与冷却平台协同的混合冷却3D打印方法，实现高向列序、自发三维成形与双向复杂形变，并用于增强心率监测腕带。
2025-01-09 cond-mat.soft cs.HC
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
Poisson-Bracket Approach to the Dynamics of Bent-Core Molecules
我们推广我们以前的工作具有本地单轴$C_{\infty v}$对称性的极性液晶的相稳定性和流体动力学的双轴系统表现出本地$C_{2v}$对称性。我们的工作是由最近发现的热致性双轴向列液晶的例子，其分子结构的特点是由一个非极性体轴$({\bf{n}})$以及极性轴$({\bf{p}})$沿平分线的弯曲的介晶核心，这是符合一个大的，横向的偶极矩。该系统的自由能不同于双轴向液晶的自由能，因为它包含违反${\bf{p}}\to -{\bf{p}}$对称性的项。我们发现，尽管一般splay不稳定与这些奇偶奇项，一个均匀的偏振双轴态可以是稳定的参数范围内。然后，我们推导出系统的流体动力学方程，通过泊松括号形式主义，在极化状态和相应的线性流体动力学模式的结构上的评论。在我们的泊松括号推导中，我们还计算沿三个对称轴的流动排列参数的微观参数与组成双轴介晶的分子几何形状。
2007-08-25 cond-mat.soft
Dynamic control of active droplets using light-responsive chiral liquid crystal environment
本文提出利用光响应胆甾相液晶环境控制细菌活性液滴运动方向，通过光致螺距和手性变化实现液滴轨迹的非接触式动态重定向。
2024-06-13 cond-mat.soft physics.bio-ph
Light-responsive nematic colloids and colloidal crystals
本文提出利用光响应偶氮苯树枝状分子吸附于粒子表面，通过紫外光诱导构象变化改变向列相液晶指向矢，实现胶体链旋转和二维胶体晶体重构的拓扑缺陷调控方法。
2023-04-17 cond-mat.soft
Phase Behavior of Thermo-Responsive Nanoplatelets
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
High-resolution x-ray study of the nematic - smectic-A and smectic-A - smectic-C transitions in 8barS5-aerosil gels
利用高分辨X射线衍射技术研究了分散的纳米气溶胶对热致液晶材料4-正戊基苯硫醇-4 '-正辛氧基苯甲酸酯8 barS 5的两个相变的影响。气溶胶通过氢键结合在一起形成凝胶，对液晶施加弱的淬火无序。近晶-A波动的特点是由一个两个组成部分的线形代表热和随机场的贡献。需要对这种线形进行详细说明，以描述近晶C相的波动;特别是必须明确考虑倾斜对热波动的波矢依赖性的影响。近晶-C倾斜序参量的大小和温度依赖性被观察到不受无序的影响。这可能是一个结果的大裸近晶相关长度的调制方向为这个过渡。这些结果表明，对具有淬火无序的辛基氰基联苯（8 CB）和辛氧基氰基联苯（8 OCB）液晶的近晶-A转变的理解可以扩展到完全不同的材料和转变。
2003-05-16 cond-mat.soft
Liquid crystalline structures formed by sphere-rod amphiphilic molecules in solvents
本研究探究T形KTOF4球-棒两亲分子在水-二氧六环混合溶剂中的自组装，发现其形成由溶剂中二氧六环体积分数调控的同心球或平层结构，为球-棒分子自组装行为研究提供了新见解。
2025-02-10 cond-mat.soft
Complete breakdown of the Debye model of rotational relaxation near the isotropic-nematic phase boundary: Effects of intermolecular correlations in orientational dynamics
旋转扩散的Debye-Stokes-Einstein（DSE）模型预测旋转相关时间$τ_{l}$随$[l(l+1)]^{-1}$变化，其中$l$是取向关联函数的秩（根据秩$l$的勒让德多项式给出）。人们经常会发现这种预测在任何一个方向上都有很大的偏差。在过冷的分子液体中，$τ_{1}/τ_{2}$的比值大大低于3（德拜极限），人们通常用跳跃扩散模型来解释比值$τ_{1}/τ_{2}$接近1。在这里，我们表明，在一个标准模型系统的计算机模拟研究热致液晶，这个比例变得远小于统一的各向同性-液晶相边界接近从各向同性侧。同时，比率$τ_2/η$（其中$η$是液体的剪切粘度）变得比I-N转变附近的流体动力学值大{ \it很多}。我们还分析了德拜旋转扩散模型在高阶旋转关联时间比中的崩溃。我们发现DSE模型的崩溃是由于取向对相关的增长，并提供了一个模式耦合理论分析来解释的结果。
2005-12-16 cond-mat.soft
Magnetomechanical Coupling in Ferronematic Phases: Influence of Spindle-Shaped Nanodopants on Liquid Crystalline Order
本研究通过实验揭示纺锤形磁性纳米颗粒掺杂液晶中磁各向异性主导有序化，并显著改变Freedericksz转变阈值，为可调软物质器件提供新见解。
2025-10-15 cond-mat.soft
Annihilation dynamics of stringlike topological defects in a nematic lyotropic liquid crystal
只要存在某种类型的排序，就会出现拓扑缺陷。它在自然界中的普遍存在一直是几项研究的主题，从早期宇宙到凝聚态物质。在这项工作中，我们研究了在溶致液晶（月桂酸钾，癸醇和去离子蒸馏水的三元混合物）中的缺陷和反缺陷的湮灭动力学的偏振光显微镜技术。我们分析了纹影纹理与拓扑缺陷产生的对称性破缺的各向同性的温度淬火后的过渡到crystalamitic相。结果，我们得到了两个湮灭缺陷（缺陷-反缺陷对）之间的距离D，作为湮灭剩余时间t的函数，标度律D ~ t^α，α= 0.390，标准偏差σ= 0.085。我们的研究结果的方向，以扩大有关的液晶中的缺陷动力学的实验结果，因为只有热致性和聚合物的研究。此外，我们的结果是在良好的定量协议与以前的调查主题。
2013-04-19 cond-mat.soft physics.data-an
Continuous Paranematic-to-Nematic Ordering Transitions of Liquid Crystals in Tubular Silica Nanochannels
测量了在直径为10 nm、长度为300 μ m的平行二氧化硅通道中吸收的棒状致伸缩剂（7 CB、8 CB）的光学双折射，并与热致体行为进行了比较。的取向顺序的限制液晶，量化的单轴液晶有序参数，不断演变的paramematic和paramematic状态之间，相反，不连续的各向同性到非线性体相变。一个朗道-德热内斯模型表明，由二氧化硅壁施加的取向有序场的强度超过了一个临界阈值，该阈值将不连续的从连续的paranematic-to-doppler行为分开。淬火无序的影响，归因于壁的不规则性，离开的转变温度的影响只有轻微的，尽管强大的有序领域的渠道。
2008-10-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Second harmonic light scattering induced by defects in the twist-bend nematic phase of liquid crystal dimers
由某些热致液晶（LC）二聚体所表现出的螺旋扭曲-弯曲（$\mathrm{N_{TB}}$）相代表了一种新的取向有序的中间相--这是多年来发现的第一种不同的螺旋扭曲变体。$\mathrm{N_{TB}}$相的特征在于平均分子长轴（指向矢）的螺旋缠绕，具有非常短的（纳米级）节距，并且在非手性二聚体系统中，具有相等的概率形成右手和左手域。因此，$\mathrm{N_{TB}}$结构提供了自然界中自发手征对称性破缺的另一个迷人的例子。驱动螺旋状态形成的序参量在理论上已被证明是一个极化场，来自于二聚体的弯曲构象，其以与指向矢场相同的纳米级节距螺旋旋转。因此，它对实验检测提出了重大挑战。在这里，我们报告了二次谐波光散射（SHLS）的研究两个非手性，$\mathrm{N_{TB}}$形成液晶，这是敏感的偏振场由于微米级的扭曲与自然发生的纹理缺陷的螺旋结构。这些缺陷是近晶状“伪层”的抛物线焦点二次曲线，由$\mathrm{N_{TB}}$状态的粗粒度描述中的等效相位平面定义。我们的SHLS数据被解释为一个粗粒度的自由能量密度，结合了Landau-deGennes膨胀的极化场，弹性能量的一个弹性体，和两者之间的线性耦合。
2016-03-08 cond-mat.soft
Shape Morphing of Planar Liquid Crystal Elastomers
针对平面液晶弹性体激活后保平面但形变的特性，研究人员利用其变形的隐式线性推导出闭式解析解，可求解任意域的向列指向矢场，还讨论了规范与向错问题，并提出相关应用及设计原则。
2022-08-07 cond-mat.soft
Embedding Intelligence in Materials for Responsive Built Environment: A Topical Review on Liquid Crystal Elastomer Actuators and Sensors
液晶弹性体（LCE）是一种令人兴奋的材料类别，由于其独特的特性，能够实现传感和致动，因此在各种领域具有巨大的应用潜力。对一些人来说，LCE只是另一种类型的形状记忆聚合物，而对另一些人来说，它们是一种有趣的正在进行的科学实验。在这篇有远见的文章中，我们围绕LCE可以应用于建筑环境中以支持运动学和动力学建筑以及态势感知的创造性和有影响力的方式进行了跨学科的讨论。我们特别关注通过使用LCE实现的自主性，可能消除对电机，电线和管道的需求，甚至能够完全独立地操作以应对自然环境的变化，不需要电源。为了说明这种潜力，我们提出了一些具体的应用场景，其中LCE可以为具有重大社会意义的问题提供创新的解决方案，例如自主主动通风，也可以自主清除雪或沙子的太阳能电池板系统，以及具有应变映射功能的隐形涂层，在危险的情况下提醒居民。此外，该项目还负责屋顶或窗户上的（静态或动态）荷载，以及在地震后协助建筑物安全检查小组。
2022-10-27 cond-mat.mtrl-sci 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
High resolution x-ray study of nematic-smectic-A and Smectic-A-reentrant nematic transitions in liquid crystal+aerosil gels
我们研究了分散的气溶胶纳米颗粒凝胶所产生的猝灭随机无序对6 OCB（己氧基氰基联苯）和8 OCB（辛氧基氰基联苯）的热致液晶混合物的顺磁到近晶-A（N-SmA）和近晶-A到凹进的顺磁（SmA-RN）相变的影响。这些影响使用高分辨率同步加速器X射线衍射技术探测。我们发现，该系统的可重入特性在很大程度上是不变的存在下的气溶胶凝胶网络。通过比较8 OCB-6 OCB +aerosil凝胶体系与丁氧苄醚-辛基苯胺（40.8）+aerosil凝胶体系近晶静态结构振幅的测量结果，我们发现近晶A相的短程近晶有序在重入体系中明显减弱。该结果与纯8 OCB-6 OCB混合物中观察到的行为一致。近晶有序的强度随着6 OCB浓度的增加而逐渐减小。详细的线形分析表明，高温和低温的结晶相（N和RN）彼此相似。
2007-11-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Self-assembly of liquid crystal block copolymer PEG-b-smectic polymer in pure state and in dilute aqueous solution
合成并表征了一系列疏水嵌段为近晶聚合物聚（4-甲氧基苯基4-（6-丙烯酰氧基-己氧基）-苯甲酸酯）（PA 6酯1），亲水嵌段为聚乙二醇（PEG）的两亲性液晶嵌段共聚物。详细研究了其中一种分子在纯态和稀水溶液中的自组装行为。利用小角X射线散射（SAXS）和广角X射线散射（WAXS）研究了纯态样品在磁场作用下的纳米结构。观察到六方圆柱形的微观偏析相，晶格间距为11.2 nm。PEG嵌段在圆柱体中，而近晶聚合物嵌段形成层间距为2.4 nm且层法线平行于圆柱体长轴的基质。如低温TEM所示，在水中形成有小平面的单层聚合物囊泡，聚合物囊泡。在这些聚合物囊泡的溶致双层膜中，疏水嵌段中的热致近晶顺序清晰可见，层法线平行于膜表面。
2009-09-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Cholesterics of colloidal helices: Predicting the macroscopic pitch from the particle shape and thermodynamic state
建立一个通用的理论框架来描述（胶体）液晶中宏观手性的微观起源是一个长期的挑战。在这里，我们结合经典的密度泛函理论与Monte Carlo计算的维里型系数，获得平衡的螺距作为热力学状态和微观细节的函数。应用硬螺旋的理论，我们观察到的右手和左手的双相粒子的几何形状和系统密度依赖于一个微妙的组合。特别是，我们发现，熵单独甚至可以导致一个（双）反转在扭曲的螺旋意义上改变包装分数。我们展示了单粒子性质（形状）和热力学（局部排列）之间的竞争如何决定宏观手性行为。此外，通过扩大我们的自由能功能，我们能够评估，定量，斯特雷的弱手性理论，在几个早期的研究。此外，通过将我们的理论扩展到不同的溶致和热致液晶模型，我们分析了额外的软相互作用对螺旋手性行为的影响。最后，我们提供了一些更复杂的手性相，如扭曲弯曲向列相的描述准则。我们的研究结果提供了新的见解熵的作用，在这种状态的物质的微观起源。
2014-12-03 cond-mat.soft
Liquid crystal elastomer coatings with programmed response of surface profile
刺激响应型液晶弹性体（LCEs）具有分子取向有序性和类橡胶弹性的强耦合性，在软机器人、传感、运输和推进系统中显示出巨大的工作潜力。我们展示了一个动态的热控制LCE涂层的表面形貌实现通过预先设计的图案在平面内的分子取向。这些图案决定了LCE涂层是否产生隆起、凹陷或平面内变形。确定性依赖的面外动态表面轮廓上的面内取向图案解释由激活力。这些力由两个因素引起：（i）由温度驱动的聚合物网络的拉伸-收缩;（ii）LCE的空间变化取向。激活力概念将响应性LCE带入活性物质的范畴。所证明的关系可用于设计具有模拟生物组织（例如皮肤）的功能的可编程涂层。
2018-01-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
