Casimir Torques between Anisotropic Boundaries in Nematic Liquid Crystals
波动引起的各向异性物体之间的相互作用浸没在一个液晶显示依赖于这些对象的相对取向。由此产生的远程“卡西米尔”扭矩显式计算的一个简单的几何形状的弹性效应是缺席。我们的研究概括了以前的讨论仅限于各向同性壁的情况下,并导致新的建议,实验测试的Casimir力和扭矩向列。
2001-02-06 cond-mat.soft
The Expansion in Width for Domain Walls in Nematic Liquid Crystals in External Magnetic Field
将改进的宽度膨胀法应用于单轴双相液晶在外加磁场中的弯曲畴壁。在本文中,我们集中在相同的弹性常数的情况。我们得到了指向矢场的近似形式,直到磁相干长度的二阶。
1998-11-30 cond-mat.soft
Microrheology to Probe Smectic Clusters in Bent-core Nematic Liquid Crystals
由于近晶簇的存在,许多双核双晶液晶表现出不寻常的物理性质,近晶簇被称为双晶相中的“cybotactic”簇。这些团簇对这种液晶的复合剪切模量($G^*(ω)$)的影响迄今尚未探索。本文采用微观流变学方法研究了两种非对称双核液晶的流动粘度和复剪切模量。结果与曲率弹性常数的测量相印证。具有较短烃链的化合物(8 OCH $_\text{3}$)仅表现出双(N)相,而具有较长烃链的化合物(16 OCH $_\text{3}$)表现出双(N)相和近晶-A(SmA)相。我们的研究结果表明,16 OCH $_\text{3}$的定向剪切模量,正好高于SmA到N的转变温度是惊人的不同,比8 OCH $_\text{3}$,由于这些近晶簇。因此,微观流变学使我们能够探测近晶簇在双核双液晶。
2020-05-03 cond-mat.soft
Elastic response of a nematic liquid crystal to an immersed nanowire
我们使用格子玻尔兹曼算法来求解全三维流体动力学方程,研究了铁磁纳米线在液晶中的浸没。我们提出了一个算法,包括移动边界,模拟纳米线,在格子玻尔兹曼模拟。指向矢在导线上施加一个力矩,该力矩随导线与指向矢场平衡方向之间的夹角线性增加。通过这些纳米线的旋转,可以确定纳米线的弹性常数。
2006-10-02 cond-mat.soft
Computational molecular field theory for nematic liquid crystals
向列型液晶显示出的配置,其中基本的有序变化显着的宏观长度尺度。这样的结构包括拓扑缺陷的nitrile相和tactoids内向列-各向同性共存。我们讨论了计算研究的非均匀配置的基础上的场论扩展的Maier-Saupe分子模型的单轴,液晶。张量序参量被定义为取向概率分布的二阶矩,导致自由能在各向同性共存区域内不是凸的,并且如果序参量的本征值变为非物理的,则自由能变为无穷大。本文计算了一维各向同性界面、二维拟晶界面和二维向错界面的序参量的空间分布。我们比较了我们的结果与相同构型的Landau de-Gennes自由能给出的结果,并讨论了这种模型相对于后者的优势。
2020-02-27 cond-mat.soft
Entropy-driven impurity-induced nematic-isotropic transition of liquid crystals
液晶的相行为由于许多应用而受到长期关注,其中一个关键问题是杂质的存在如何影响液晶有序性。在这里,我们研究了4-氰基-4-$^{'}$ -戊基联苯(5 CB)和4-氰基-4-$^{'}$ -己基联苯(6 CB)双液晶在不同浓度的水和正己烷分子作为杂质的存在下,通过进行全原子模拟和实验。我们的研究结果表明,混合的杂质(在己烷的情况下)与主机液晶导致向列型各向同性相变与己烷浓度作为控制参数,而分层(在水的情况下)的结果只有弱的杂质引起的扰动的液晶顺序。我们开发了一个粗粒度的模型,说明混合诱导的相变的一般性质和熵的起源。
2019-10-12 cond-mat.soft
On the deflection of light by topological defects in nematic liquid crystals
通过建立几何模型,研究了温度、波长等可控参数对含拓扑缺陷液晶中光场轨迹的影响。该模型结合了现象学的细节,如折射率如何依赖于这些参数。拓扑缺陷引起的光偏转在较低的温度和较短的波长下更大。
2008-03-04 cond-mat.soft
Nematic-Isotropic Spinodal Decomposition Kinetics of Rod-like Viruses
我们研究了杆状病毒(fd病毒)初始分散体的亚稳分解动力学。淬火实验从高剪切速率下的流动稳定的均相双金属状态到零剪切速率下的两相各向同性双金属共存区进行。我们目前的实验证据表明,亚稳分解是由取向扩散,根据最近的理论。
2006-01-06 cond-mat.soft
Numerical Method of Lines for the Relaxational Dynamics of Nematic Liquid Crystals
我们提出了一个有效的数值方案,线的方法的基础上,求解的Landau-de Gennes方程描述弛豫动力学的液晶。我们的方法在计算上易于实现,平衡了效率和准确性的要求。我们基准我们的方法,通过研究以下问题:各向同性的,双晶界面,生长的双晶液滴在各向同性相和动力学的粗化淬火后进入双晶相。我们的研究结果,通过解决方案的全粗粒度的运动方程,没有近似,提供了一个严格的测试的各向同性的界面的de Gennes ananastomosis,说明在成核制度的液滴的各向异性字符和验证的动力学缩放在粗化制度。
2008-04-30 cond-mat.soft
Structure Function of Polymer Nematic Liquid Crystals: A Monte Carlo Simulation
我们提出了一个蒙特卡罗模拟的聚合物粒子的不同体积分数,集中在样品的结构功能。我们实现了刚性聚合物的球形单体,否则不会形成一个连续的状态。我们的结果是在良好的定性与理论和实验预测,最显着的蝴蝶结图案的静态结构功能。
1996-12-20 cond-mat.soft
Internal Rotations and Stress Tensor Symmetry in Theories of Nematic Liquids and Solids
本文分析了含自旋的内转动的运动学和动力学及其对单轴液体和弱弹性固体本构关系的影响。结果表明,忽略内转动惯量项和指向矢梯度的影响,可使应力对称。这不仅大大简化了理论,而且还允许计算所有的运动学变量的内部旋转没有任何额外的常数,除了那些在简化的理论与对称应力。
2002-03-12 cond-mat.soft
Liquid relaxation: A new Parodi-like relation for nematic liquid crystals
本文提出了一个包含各向异性弹性和动态弛豫的双相液晶流体力学理论。液体重塑是通过不断更新的剪切应力自由配置。动力学理论的低频极限再现了经典的Ericksen-Leslie理论,但它预测了六个Leslie粘性系数之间的两个独立的恒等式。一个复制Parodi的关系,而另一个涉及五个莱斯利粘度在一个非线性的方式是新的。我们讨论了它的意义,我们测试它的有效性对证据的物理实验,独立的理论预测,和分子动力学模拟。
2016-06-10 cond-mat.soft
Nontrivial electrophoresis of silica micro and nanorods in a nematic liquid crystal
我们研究了二氧化硅微米和纳米棒在一个透明液晶薄膜中的直流和交流电泳。这些粒子诱导虚拟拓扑缺陷,也表现出非平凡的电泳在液晶液晶。我们测量了几个非线性电泳迁移率系数,并与理论计算值进行了比较。我们证明了由于杆相对于液晶导演倾斜而产生的弹性和静电转矩的竞争效应。描述这种效应的基本理论使我们能够测量棒的有效极化率。我们的方法是简单的,适用于各种各样的非对称和极化粒子。
2022-04-24 cond-mat.soft
Stochastic Rotation Dynamics for Nematic Liquid Crystals
介绍了一种新的双相液晶介观模型。我们扩展的粒子为基础的随机旋转动力学方法,再现的纳维-斯托克斯方程,各向异性流体包括一个简化的埃里克森-莱斯利制定线虫动力学。我们通过研究平衡各向同性-非平衡相变和非平衡问题,如拓扑缺陷的动力学和剪切液晶的流变学,验证了这种混合模型的适用性。我们的模拟结果表明,这种混合模型捕捉到许多重要方面的LC物理在介观尺度,同时保留微观的热波动。
2015-04-10 cond-mat.soft
Splay Stiffening and Twist Softening in a Ferroelectric Nematic Liquid Crystal
本研究针对铁电向列液晶的力学性质展开,通过对比兼具非极性与铁电向列相的液晶体系的展布、扭转弹性常数,发现极性有序会使展布刚度提升、扭转弹性降低,揭示了静电作用对软物质行为的影响。
2025-05-21 cond-mat.soft
External and intrinsic anchoring in nematic liquid crystals: A Monte Carlo study
我们提出了一个Monte Carlo研究的外表面锚定在部分无序的固体基板,以及内在的锚定在自由的电介质界面的电介质电池。模拟是基于一个简单的六边形晶格模型与空间各向异性的分子间的潜力。我们估计相应的外推长度$b$通过施加一个弹性形变在一个混合细胞样的样本。我们对$b$的估计随着表面无序度的增加而增加,并且基本上与温度无关。只有当双金属分子与衬底的耦合和双金属-双金属相互作用的各向异性都很弱时,才能接近$b$的实验值。
2003-05-29 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
Pattern forming instability induced by light in pure and dye-doped nematic liquid crystals
本文从理论上研究了线偏振的普通光波以小倾角入射到垂直取向的液晶薄层上引起的不稳定性,特别强调了染料掺杂的情况。分析了定常Freedericksz相变后作为二次失稳发生的空间周期性Hopf分岔。
2002-07-03 cond-mat.soft
Tumbling in nematic polymers and liquid crystals
大多数但不是全部的液晶在经受剪切流时倾向于取向,而大多数非聚合物液晶经历翻滚不稳定性,其中指向矢随流动旋转。这种不稳定性的原因仍然难以捉摸,因为有可能找到表现出相反行为的类似分子。我们提出了一个理论,适用于描述范围广泛的材料行为,范围从弹性体到聚合物和聚合物液晶,其中翻滚的物理起源清楚地出现。有两种可能的方法来缓解材料中的内应力。第一个是聚合物网络的重组,第二个是网络自然轴相对于有效应变的主方向的对齐。当第二种机制的效率低于第一种机制时,就会发生翻滚,这可以通过单个材料参数$ξ$来测量。此外,我们提供了一个实验事实,即在高温下,在各向同性相,只有流动对齐观察,没有翻滚是可能的,即使在聚合物的理由。
2019-03-13 cond-mat.soft
Reconfigurable swarms of colloidal particles electrophoretically drivenin nematic liquid crystals
我们目前的实验中,不等轴的胶体微粒分散在一个垂直的锚定条件下的液晶液晶盒动态组装的液晶使能电泳(LCEEP),使用一个AC电场垂直的限制板。具有负介电各向异性的介电常数主体导致平行于单元板的驱动力。我们利用所得到的滑动锚定条件和退化的粒子运动的方向设计可重构的轨迹使用光敏锚定层(偶氮硅烷自组装单层),作为粒子轨迹遵循本地导演取向。
2016-05-20 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
Isotropic-nematic transition in liquid crystals confined between rough walls
采用定压蒙特卡罗模拟研究了粗糙壁面对受限液晶流体相行为的影响。LC被建模为软椭球体分子的流体,并且粗糙壁被表示为具有随机嵌入其中的分子的数量的硬壁。结果发现,各向同性的相变(IN)转移到更高的压力粗糙壁。
2005-11-08 cond-mat.soft
Elastic octopoles and colloidal structures in nematic liquid crystals
我们提出了一个简单的理论模型,解释了偶极二维和三维胶体结构的形成在液晶。胶体粒子被视为有效的硬球,通过其弹性偶极子,四极矩和八极矩相互作用。结果表明,八极矩在二维和三维胶体晶体的形成过程中起着重要的作用。我们将这一假设推广到外加电场的情况,并从理论上解释了最近在三维晶体中观察到的巨电致伸缩效应[A. Nych等人,Nature Communications \textbf{4},1489(2013)]。
2013-05-14 cond-mat.soft
Numerical study of surface-induced reorientation and smectic layering in a nematic liquid crystal
基于扩展的Landau理论,数值计算了从取向衬底到“无穷远”范围内,双晶型液晶和近晶型液晶序参量的表面诱导分布。为了得到解在“无穷远”处的光滑性态,通过线性化平衡解附近的朗道能,导出了边界能泛函。我们发现,内禀波数的近晶结构,它起着一个耦合的作用,近晶和近晶顺序,强烈影响董事重新取向。当远离表面时,近晶有序迅速衰减,而单轴向列相序参量在靠近衬底时表现出振荡行为,并伴有非零的局部双轴性。
2000-10-08 cond-mat.soft
Neural Network-Based Tensor Model for Nematic Liquid Crystals with Accurate Microscopic Information
本文提出由分子模型监督的神经网络张量模型,在保持分子级能量精度的同时准确捕捉各向同性-向列相相变,并可无网格预测二维和三维约束下的液晶构型。
2024-11-19 cond-mat.soft
Interactions of charged microrods in chiral nematic liquid crystals
我们研究了手性液晶中带电二氧化硅微棒的相互作用,发现由于静电(库仑)和弹性相互作用的竞争效应,具有垂面锚定的微棒形成束缚态。通过施加外部电力和机械力来扰动其平衡位置和方向,证明了束缚态的鲁棒性。在束缚态,我们已经测量了相关的热涨落的位置,使用两个粒子的互相关光谱,揭示了它们的流体动力学相互作用。这些发现揭示了液晶分散体的未探索的方面,这对于理解手性手性液晶中纳米和微米粒子的组装和动力学是重要的。
2022-11-12 cond-mat.soft
Photoalignment at the nematic liquid crystal - polymer interface: the importance of the liquid crystalline molecular structure
实验研究了液晶分子结构对液晶-聚合物界面光取向过程的影响。已经考虑了在刚性核中仅具有苯基或环己烷环的NLC,以及含有苯基和环己烷基团的NLC。已经发现在光取向过程中的NLC的分子结构的依赖性的实质性差异,支持的假设,即聚合物- NLC接口应被视为一个耦合系统,其中两个组件相互影响对方。一个现象学的解释所观察到的差异。
2020-03-30 cond-mat.soft
Connectivity, Not Density, Dictates Percolation in Nematic Liquid Crystals of Slender Nanoparticles
我们表明,通过连续介质理论和模拟,几何渗流在单轴向列的硬细长颗粒是从根本上不同的各向同性分散体。在这种情况下,渗流对密度的依赖很弱,本质上是由定义连通性的距离准则决定的。这个意想不到的发现有其根源的非平凡的密度和取向顺序的程度之间的耦合,决定了平均数量的颗粒接触。簇中的碳原子比宽长得多,这表明使用向列相的纳米复合材料具有强烈的各向异性传输特性。
2019-03-06 cond-mat.soft
Behavior of colloidal particles at an air/nematic liquid crystal interface
我们研究了球形二氧化硅颗粒在空气-水液晶界面处的行为。当施加强的法向锚定时,珠粒自发地形成取决于它们的面密度和锚定厚度的各种结构。使用光镊,我们确定的对势和解释这些图案的形成。的能量分布进行了讨论,在毛细管和弹性相互作用。最后,我们详细的机制,控制形成的六边形晶格和分析的作用,重力弯曲的接口。
2010-07-04 cond-mat.soft
Polarity-dependent dielectric torque in nematic liquid crystals
单轴向液晶的介电色散影响指向矢的切换动力学,因为介电转矩不仅由电场和指向矢的当前值决定,而且还由它们的过去值决定。我们证明,这种介电记忆导致一个不寻常的贡献,在目前的领域是线性的介电扭矩,因此极性敏感。该扭矩可用于加速指向矢动力学的关闭阶段。
2008-03-24 cond-mat.soft
Dynamics of Hard Colloidal Cuboids in Nematic Liquid Crystals
本文利用动态蒙特卡罗模拟研究了扁长液晶中硬胶体长方体的平衡动力学。特别地,我们研究了粒子沿指向矢和垂直于指向矢的扩散,并观察到强烈依赖于粒子各向异性的结构弛豫衰减。为了评估它们的动力学和集体运动的最终发生的高斯性,我们计算两点和四点关联函数,将平行和垂直于方向的扩散系数的瞬时值。我们的模拟结果突出了Fickian和高斯动力学在短时间和长时间的发生,定位在自对偶形状的最小扩散率,粒子的几何形状,将优先稳定双轴向列相,并排除动态相关粒子的存在。
2020-03-06 cond-mat.soft
A Microscopic Estimation of the Splay Elastic Constant K11 for Nematic Liquid Crystals
本文发展了向列相液晶展曲弹性常数 K11 与永久分子矩关系的理论,通过计算相邻分子间静电能密度,实现了具有正确数量级的 K11 微观估计。
2024-06-27 cond-mat.soft
Landau-de Gennes numerical simulation of nematic liquid crystals utilizing radial basis functions
University of Colorado, Boulder(科罗拉多大学博尔德分校);National Renewable Energy Laboratory and University of Colorado, Boulder(美国国家可再生能源实验室与科罗拉多大学博尔德分校)
本文提出一种基于径向基函数的兰道-德·盖尼斯数值模拟方法,用于研究具有复杂几何结构的向列相液晶系统,展示其在几何灵活性和计算效率上的优势,并引入自适应节点细化方案以捕捉液晶平衡结构的拓扑和能量特征。
2026-03-14 cond-mat.soft
Fourth order nematic elasticity and modulated nematic phases: a poor man's approach
本文提出了一种扩展的Frank-Oseen的弹性能的块状液晶,这是基于假设的基本变形允许在液晶的splay,扭曲和弯曲。广义弹性能是基本变形的四阶形式。研究了体自发调制或形变双折射液晶基态的存在性。该分析仅限于在没有限制表面和/或外部场的情况下的体相液晶。非形变基态只有在Frank-Oseen弹性常数为正时才是稳定的。在其中至少一个为负的情况下,基态变得变形。在弹性参数的空间中的变形状态的稳定性的分析允许表征不同类型的变形的非线性相位。其中一些是新的相变,例如预测了扭曲-展曲相变。得到了控制扭转-弯曲和张开-弯曲状态稳定性的二阶弹性常数之间的不等式。
2018-04-27 cond-mat.soft
Microsecond electro-optic switching in the nematic phase of a ferroelectric nematic liquid crystal
本研究发现铁电向列材料的向列相具备微秒级电光响应,在20 V/μm弱场下双折射变化达0.04,响应时间约1 μs,MEMOP效应品质因数优于传统模式,有望用于快速电光器件。
2024-10-29 cond-mat.soft
Fluctuations in confined nematic liquid crystals in a regime of critical wetting
在宏观的朗道-德热纳方法,我们研究了高斯正常模式的波动的半无限大液晶在一个政权的临界润湿。有人认为,表面自由能的潜力,强烈抑制远程的电子顺序有利于绑定双轴向列型董事波动模式的外观,位于由热力学相润湿壁所占据的域。相反,基板增强的取向顺序促进单轴向列定向局部激发的存在。接近相共存温度的两种类型的本地激发强烈软化相比,他们的散装同行,并获得特征尖状低能量谱。这些光谱特性直接连接到平均场界面位置的临界行为,并可以提供一个有价值的洞察力的性质,表面相互作用和临界润湿现象的液晶。讨论了临界界面位置涨落和序电效应可能引起的局域指向矢模性质的变化。
1998-12-05 cond-mat.soft
Anchoring effects at the isotropic-nematic interface in liquid crystals
在d = 3的空间维中研究了液晶的各向同性到非各向同性的转变。提出了一种模拟方法来测量角度依赖的界面张力g(θ),其中θ是界面处的α相的锚定角。此外,一个替代的液晶模型,定义在一个晶格。晶格模型的优点是可以精确模拟锚定效应。对于晶格模型,g(θ)敏感地依赖于最近邻对相互作用,并且可以检测到稳定和亚稳锚定角。我们还测量了g(θ)的软杆的非晶格流体。对于软杆,只有一个稳定的锚定角被发现,对应于均匀对齐的界面的平面中的方向。这一发现与大多数硬棒的理论预测是一致的。
2007-06-18 cond-mat.soft
Surface induced structures in nematic liquid crystal colloids
我们从理论上预测存在一类胶体结构的液晶(NLC)细胞,这是诱导的表面图案的细胞(如细胞与紫外线照射的聚酰亚胺表面使用微米大小的掩模)的板。这些体结构产生于约束表面处的指向矢畸变的非零边界条件。特别是,我们证明了四极球形粒子(如球boojums或土星环导演配置)形成一个正方形晶格内的平面NLC细胞,它有棋盘图案的两个板。
2014-05-30 cond-mat.soft
Mixing Twist-Bend and Ferroelectric nematic liquid crystals
本研究实验探讨了 twist-bend (Ntb) 与铁电 (NF) 向列相液晶二元混合物的相图及物理性质,发现二者不相容,混合后相变温度与焓值显著降低甚至消失,且展曲弹性常数等呈现截然不同的特性。
2023-08-02 cond-mat.soft
Orientation Dependent Interaction and Self-assembly of Cubic Magnetic Colloids in a Nematic Liquid Crystal
近年来,分散在液晶液晶中的球形微粒得到了广泛的研究。本文报道了具有垂面锚定结构的赤铁矿微立方体在液晶中的弹性形变、胶体相互作用和自组装的实验研究。我们证明了立方胶体的相互作用和自组装是取向依赖的。与传统微球相比,微立方体稳定了各种结构,如弯曲链、分支、扭结和闭环。微立方体在旋转的外部磁场下重新定向,从而在介质中经历弹性扭矩,这使得我们能够通过弹性扭矩和磁性扭矩之间的竞争来测量磁矩。我们的研究结果表明,在液晶中的小面磁性胶体具有开发具有特定形貌的新型功能磁性材料的潜力。
2019-09-27 cond-mat.soft
Lensing effects in a nematic liquid crystal with topological defects
光通过具有向错的液晶时,会感受到一种几何背景,这种几何背景会导致透镜效应,类似于对宇宙物体(如全球单极子和宇宙弦)所预测的透镜效应。在这篇文章中,我们将探讨在这种介质中光所感知的有效几何形状。两个系统之间的比较表明,实验可以在实验室中进行,以模拟宇宙物体的光学特性,如引力透镜。
2006-05-18 cond-mat.soft
Memory effects in tumbling nematics of 8CB liquid crystals
使用0.98 $μ$ m二氧化硅球的粒子跟踪用于确定8CB液晶的反相中的反相指向矢的进动运动,因为它探测那些与球尺寸具有相同波长的取向结构。速度自相关(VACF)被用来确定这些结构在平行和垂直于neamatic指向矢的方向。此外,通过考虑与时间相关的谐振子运动的一般方法被用来分析VACF分布函数。这种方法导致观察到的过渡相的结构,相当于从欠阻尼谐振子运动的临界阻尼运动的变换。此外,我们还测量了显微组织性能和计算的微观力学性能。本文采用的8CB液晶实验分析方法有助于理解和表征复杂流体的一般动力学行为。通过这种分析,“复杂流体的动力学”不再“复杂”。
2015-05-10 cond-mat.soft
Light-induced dynamics of liquid-crystalline droplets on the surface of iron-doped lithium niobate crystals
我们研究了铁掺杂的锂离子酸盐晶体的表面上产生的光伏场的铁电性液晶和沉积在该表面上的标准的铁电性液晶材料的液滴上的效果。当用激光束照射这样的组件时,引发了广泛的动态现象。位于激光光斑外部的液滴被拖向照射区域的方向,而位于照射区域内部的液滴倾向于彼此桥接并重新排列成卷须状结构。在铁电体的双相(NF)中,这些过程通过形成演化成射流的锥形尖峰而发生,类似于暴露于超临界电场的常规介电液体的液滴的行为。然而,与常规液体相反,NF相的喷射流表现出深刻的分支。在铁电介质和标准铁电介质材料的双相(N)中,动态过程经由对于经受亚临界场的常规液体典型的边缘光滑的连续特征发生。动力学行为的差异是由于铁电相的介电常数相对于铁电相的介电常数的大幅增加。
2022-08-03 cond-mat.soft
Ferroelectric nematic liquid crystal thermo-motor
本文证明和解释了置于铁电液晶固定液滴上的粒子在热梯度作用下的圆周运动。与飓风和龙卷风不同,飓风和龙卷风是热力发动机的主要例子,湍流很明显,这里没有示踪粒子的纹理看起来完全稳定,表明层流。我们提供了一个简单的模型,表明与垂直的热梯度和热电的流体相结合的铁电极化的切向排列驱动的示踪剂粒子,成为带电的流体中的旋转。这些观察结果为流体铁电液晶的独特性质提供了一个迷人的例子。
2022-01-19 cond-mat.soft
Virtual surfaces, director domains and the Freedericksz transition in polymer stabilized nematic liquid crystals
研究了聚合物稳定的双相液晶的Freedericksz转变临界场和开关动力学随聚合物浓度的变化。提出了一个简单的唯象模型来描述所观察到的临界场和动态响应时间的行为作为浓度的函数。在该模型中,聚合物原纤维形成导向域,其由具有有限锚定能的虚拟表面约束。Freedericksz转变独立地发生在这些域中的每一个中。
2002-05-28 cond-mat.soft
A plate theory for nematic liquid crystalline solids
我们推导出一个Föppl-vonKármán型固体液晶板的本构模型,其中的指向矢可以或可以不自由旋转相对于弹性网络。为了获得简化的二维模型,我们依赖于将非线性固体的变形分解为弹性形变和自然形状变化。所得到的平衡方程的完整解包括变形位移场和应力场。该模型方程适用于广泛的薄体受到光热刺激和机械载荷。为了说明,我们考虑某些可逆的自然形状变化的简单系统是无应力的,和他们的同行,自然变形被阻止和内部应力出现。更一般的问题可以在同一框架内处理。
2020-07-24 cond-mat.soft
Coupled swelling and nematic reordering in liquid crystal gels
我们推导了一个多物理模型,该模型考虑了液晶凝胶(LCGs)中的自发应变、溶胀和互作用的网络弹性。我们讨论了各种物理机制之间的耦合,特别是参考的化学平衡和膨胀的向列型各向同性过渡的相互作用的影响。在此基础上,利用数值模拟,我们探讨了瞬态现象,涉及并发膨胀和相变在LCG受到温度变化。具体而言,我们证明了溶剂吸收和相变之间的时间尺度分离,与实验一致,这决定了形状和体积变化之间的动力学解耦。最后,我们讨论了可能的应用程序的上下文中的microswimmers,利用这种动力学解耦,以实现非往复驱动和净运动的斯托克斯流。
2018-11-27 cond-mat.soft
Theory and simulation of the nematic zenithal anchoring coefficient
结合分子模拟、Onsager理论和液晶的弹性描述,研究了液晶的弹性常数和顶面锚定系数与体序参量的关系.
2002-04-04 cond-mat.soft
Viscous Mechano-Electric Response of Ferroelectric Nematic Liquid
本文研究室温铁电向列液体的黏性机电响应,通过可变形容器与电极装置在1-200 Hz下实现机电转换,揭示形状变形与流动对极化结构的影响,为触觉传感与能量收集提供新途径。
2024-05-27 cond-mat.soft
Direction dependency of extraordinary refraction index in uniaxial nematic liquid crystals
这篇文章提出了一个简单的实验,直接和说明性地证明了双折射。为此,两个液晶单元的设计,这使得在单轴向液晶的非常折射率方向依赖性的定性和定量测量。
2012-11-06 cond-mat.soft physics.ed-ph
Nematic-nematic demixing in polydisperse thermotropic liquid crystals
本文采用Maier-Saupe理论和因子化相互作用,研究了多分散性对热致液晶各向同性-均相平衡的影响。足够的扩展(近似)。50%)导致相分离成两个或更多个非均相,其还可以与各向同性相共存。随着多分散性的增加,各向同性-均相共存区域急剧加宽,导致在相图的某些区域中的重入各向同性-均相分离。我们发现,类似的现象也会发生非因子化的相互作用,只要任何两个粒子物种之间的相互作用强度低于种内相互作用的平均值。
2005-01-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Electro-osmosis in nematic liquid crystals
我们推导出一个数学模型的基础上变分制定的线虫电解质。扩展我们以前的工作,我们考虑一个一般的设置,其中包括介电各向异性的液晶矩阵和全套的介电粘度。我们通过比较其预测的基板控制的液晶使能电动力学的实验结果,验证了该模型。在实验中,一个被限制在一个薄的平面单元与表面图案化的锚定条件下的液晶显示电渗流沿“导轨”施加的空间变化的导演。
2016-06-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Tunability of wire-grid metamaterial immersed into nematic liquid crystal
我们提出了一种电调谐混合超材料,它由特殊的线栅浸入到液晶液晶中组成。该结构的类等离子体介电常数可以由于施加到导线的外部电压对液晶取向的切换而显著变化。根据结构的尺度,该效果可用于微波和光学频率范围。
2007-08-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Theory of Ferroelectric Nanoparticles in Nematic Liquid Crystals
最近的实验已经报道,铁电纳米颗粒对介电液晶具有显著的影响--使各向同性-介电转变温度提高约5 K,并且极大地增加了对所施加的电场的灵敏度。为了理解这些影响,我们发展了一个理论的液晶中的铁电纳米粒子的统计力学。该理论预测了液晶性质的增强,与实验结果非常一致。这些预测适用,即使当静电相互作用被中等浓度的离子部分屏蔽。
2009-02-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech