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
Conformational transitions of a semiflexible polymer in nematic solvents
用平均场论研究了半柔性高分子单链在低分子量液晶溶剂中的构象。我们考虑了刚度和部分取向有序的聚合物。由于聚合物和聚合物分子之间的各向异性耦合，我们预测了一个不连续的（或连续的）相变从凝聚棒状构象的聚合物链的溶胀之一，这取决于聚合物的刚度。我们还讨论了聚合物链段之间的相互作用的影响。
2002-12-05 cond-mat.soft
Isotropic-nematic phase transition in suspensions of filamentous virus and the neutral polymer Dextran
我们提出了一个实验研究的各向同性的相变在带电的半柔性杆（fd病毒）和中性聚合物（葡聚糖）的水溶液混合物。完整的相图是根据离子强度和聚合物分子量测量的。在高离子强度下，聚合物的加入拓宽了各向同性相和非各向同性相的共存区域，聚合物优先分配到各向同性相中，而在低离子强度下，聚合物的加入对相变没有影响。双折射测量确定的双折射序参量，并发现是独立的聚合物浓度（或等效的吸引力的强度）。实验结果与现有的理论预测的各向同性的吸引相互作用杆中的相变进行了比较。
2004-02-12 cond-mat.soft
Ordering of anisotropic polarizable polymer chains on the full many-body level
我们研究了聚合物的介电各向异性对它们的平衡有序内的平均场论，但考虑到范德华力的全部n体性质的形式主义的影响。聚合物内的介电各向异性是预期的，因为聚合物的电子性质通常沿着聚合物不同于横跨其截面。因此，它是物理直观的，可以诱导沿链比垂直于它更大的电荷波动。我们表明，这种介电各向异性导致n-体相互作用，可以诱导各向同性--过渡。提取了完整的范德华相互作用的两体和三体分量，并显示了两体项如何表现出像唯象的自对准成对相互作用。在三体相互作用水平上，我们看到能量上有利的双稳相是无序的，而在全n体相互作用水平上，我们发现正常的轴向双稳相总是稳定的有序相。我们的方法的n体性质也表明，驱动向列型各向同性转变的关键参数是裸露的持久长度的聚合物链。
2011-12-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Second-virial theory for shape-persistent living polymers templated by discs
本文用基于粒子的第二维里理论研究刚性胶体圆盘对形状持久活性聚合物自组装与相行为的模板调控，揭示从聚合物向列相到盘状向列相及四流体共存的转变条件。
2021-11-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamics of polymers in coarse-grained nematic solvents
本研究通过数值模拟结合混合技术，探究各向同性黏度向列溶剂中向列性对聚合物构象与动力学的影响，发现耦合致伸长引发各向异性扩散、中等耦合产生发夹结构，相关DNA实验提供定性支持，为仿生复合材料研发提供依据。
2024-08-12 cond-mat.soft
Anomalous fluctuations of nematic order in solutions of semiflexible polymers
轮廓长度$L$超过其持久长度$\ell_p$的半柔性聚合物中的有序性通过将聚合物限制在半径$r_{eff}$远大于半径$r_ρ$的圆柱体中来描述，这是从溶液的相应浓度预期的。大规模分子动力学模拟结合密度泛函理论被用来定位各向同性向列（$I-N$）的过渡，并验证这种圆柱形的限制。异常波动，由于链偏转从相邻的链中的α相的建议。将偏转视为半柔性聚合物向列有序相中的集体激发，阐明了现有理论在描述$I-N$转变时存在缺陷的根源。
2016-04-04 cond-mat.soft
Elongation and fluctuations of semi-flexible polymers in a nematic solvent
我们直接观察了溶解在杆状{ \it fd}病毒的双相中的单聚合物，其持久长度范围为$\ell_p=0.05$至16 $μ$ m。具有足够大的余辉长度的聚合物在背景溶剂的各向同性-相变处经历线圈-棒转变。我们定量分析了半柔性聚合物的横向波动，并表明在长波长下，它们是由波动的背景光驱动的。我们提取的Odijk偏转长度和弹性常数的背景下，从数据的相位。
2004-01-12 cond-mat.soft
Entropic Unmixing in Nematic Blends of Semiflexible Polymers
当溶致溶液的渗透压变化时，具有相同链长但不同持久长度的半柔性聚合物的二元混合物分离成两个共存的不同的双相。分子动力学模拟和密度泛函理论预测的相图要么有一个三相点，其中的各向同性相共存的两个三相，或一个临界点内的非混合的混合物。组分之间的局部优选键角的差异驱动这种不混合，而单体之间没有任何吸引力的相互作用。
2020-09-14 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
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 ribbon model for nematic polymer networks
本文提出了一种由聚合物网络（NPN）制成的带状物的变形理论。这些材料表现出橡胶和液晶的性质，并且可以被热和光的外部刺激激活。这种材料的二维能量已经从三维空间中的弹性体的著名的新古典能量中推导出来。在这里，我们使用降维的方法，以获得适当的能量为一个带从上述的片能量。我们还提出了一个说明性的例子，一个矩形NPN带状物，在一组适当的边界条件下激活后，经历面内蛇形变形。
2022-06-15 cond-mat.soft
Tensorial conservation law for nematic polymers
我们推导出了四极取向有序的张量形式的双链聚合物的“守恒定律“，与极性取向有序的守恒定律不同。由于微观差异的取向场变形和密度变化的极性和四极顺序之间的耦合，我们发现，各自的序参量满足根本不同的约束。张量守恒定律在其形式上必然是标量的，它直接从聚合物张量场的梯度中得到，并将该张量场的空间变化与密度变化联系起来。我们分析了极性和张量形式的守恒定律之间的差异，提出了一些明确的取向领域，满足这一新的约束和讨论的奇异“发夹”的作用，这不影响本地四极顺序的聚合物向列相，但仍然影响其梯度。
2013-11-05 cond-mat.soft
Photoalignment at the nematic liquid crystal - polymer interface: experimental evidence of three-dimensional reorientation
我们提供的实验证据表明，光致取向在双液晶（NLC）-聚合物界面不能简单地被认为是一个二维的过程。此外，我们的实验清楚地表明，光取向过程不依赖于NLC材料的单独属性和界面聚合物的单独属性。根据我们的测量，聚合物和NLC层“彼此感应”，即，聚合物-液晶界面应视为一个耦合系统，其中两个组分相互影响。此外，我们表明，温度引起的锚定过渡也必须考虑到完整的描述的光取向机制。
2019-03-13 cond-mat.soft
Effect of nematic ordering on the elasticity and yielding in disordered polymeric solids
用分子动力学模拟研究了聚合物固体模型的弹性与屈服之间的关系。通过改变链的弯曲刚度和键长，得到了具有键无序的半结晶和无序玻璃态聚合物，以及具有键有序的半结晶玻璃态聚合物。发现在键无序系统中，剪切屈服强度Ty与剪切模量G之比Ty/G接近于原子金属玻璃的普适值。在玻璃中的局部有序的增加导致的剪切模量的增加和剪切屈服强度的降低，如在实验中观察到的热固性塑料。随后减少的比例Ty/G的每单体应力的分布方面提供了一个尝试性的解释。
2018-11-16 cond-mat.soft
Filling the void in confined polymer nematics: phase transitions in a minimal model of dsDNA packing
为了了解细菌病毒衣壳内dsDNA基因组的空间填充组织的复杂光谱，我们研究了一个最小的，粗粒度的单链模型，该模型密集地填充到一个有限的球形体积中。我们建立了模型的三个基本要素-i）链端的情况下，ii）平行链排列的趋势和iii）链段的均匀面密度的偏好-到一个聚合物的封闭链的非线性理论。给定的几何约束的问题，我们表明，轴对称填料落入三种拓扑结构之一：同轴线轴;简单的螺线管;和扭曲的螺线管。其中，只有扭转螺线管填充的体积，而不存在线状向错，或空隙，因此一般优选在不可压缩的限制。这个简单的模型的热力学行为的分析揭示了丰富的行为，一个通用的序列的阶段，从空状态的小容器的大小，同轴线轴配置在中间尺寸，最终让位，通过二阶，破环过渡，扭转螺线管结构以上的临界球尺寸。
2011-07-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Bending and Stretching in a Narrow Ribbon of Nematic Polymer Networks
我们研究了由温度变化激活的无捻聚合物网络组成的平面无捻带的自发离面弯曲。我们的理论解释了拉伸能和弯曲能，它们竞争建立平衡。我们表明，当达到平衡时，这些能量分量服从\emph{complementarity}关系：一个是最大的，另一个是最小的。此外，我们确定了一个\emph{bleaching}制度：对于足够大的值的激活参数（它测量的顺序在聚合物组织的程度之间的不匹配的参考和当前的配置），带状物的变形基本上是独立的其厚度。
2023-02-02 cond-mat.soft
Blue-phase-polymer-templated nematic with sub-millisecond broad-temperature range electro-optic switching
我们报告的快速电光开关（响应时间0.1毫秒）的蓝相聚合物模板具有广泛的温度范围内的热力学稳定性和无荧光的性能。该聚合物填充聚合物模板，该聚合物模板施加具有立方对称性和亚微米周期的周期性结构。在无场状态下，聚合物模板是光学各向同性的。施加的电场引起非零光学延迟。因此，该方法结合了蓝相的有益结构和光学特征（具有亚微米周期性的立方结构）以及超临界填料的优异热力学稳定性和电光切换能力。
2013-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.optics
A generalized conservation law for main-chain polymer nematics
我们探讨了守恒定律和相应的“连续性方程"的含义，导致从主链聚合物向列相的位置和取向顺序之间的耦合，通过显示这些方程的矢量和张量形式一般是不等价的，不能减少到另一个，但也不是不相交的替代品。我们分析了它们之间的关系，并阐明了链回折在确定它们的相对强度和重要性方面所起的基本作用。最后，我们表明，正确的惩罚潜在的有效自由能，实现这些守恒定律，实际上应该连接张量和矢量的约束。我们表明，其一致的介观描述的聚合物链的连接性的后果，因此不仅是高度非平凡的，但它的正确实施是绝对至关重要的一致粗粒度的描述主链聚合物向列相。
2016-05-04 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
Bulk fluid phase behaviour of colloidal platelet-sphere and platelet-polymer mixtures
利用基于几何的基本测度密度泛函理论，我们计算了由薄的硬圆片和硬球组成的胶体混合物的体相流体相图。我们发现，各向同性的双相区的强增宽后，增加压力的相分离。在具有大的片晶尺寸比和球直径的混合物中，具有不同片晶浓度的两个非晶相之间也存在分层。我们制定了一个基本的测量密度泛函的混合物的胶体血小板和自由重叠的领域，代表理想的聚合物，并用它来获得相图。我们发现，对于低的片晶-聚合物尺寸比，除了各向同性-均相和向列相-均相共存外，片晶-聚合物混合物还显示各向同性-各向同性分层。相比之下，我们没有发现各向同性各向同性分层在硬核片晶球混合物的尺寸比考虑。
2012-10-09 cond-mat.soft
Density--nematic coupling in isotropic linear polymers
线性聚合物和其他连接的“线液体”在宏观水平上表现出密度和平衡有序之间的耦合，这引起Meyer-de Gennes矢量守恒定律。然而，各向同性的线性聚合物熔体/溶液表现出的密度波动和不耦合的矢量约束，就像各向同性的液体组成的断开的非球形颗粒的顺序。它采取适当的张量描述的线性聚合物液体中的有序，导致张量的守恒定律连接密度和取向顺序，这最终涉及耦合的密度和有序的波动，已经在各向同性系统，而不是受存在的取向相变。这种耦合意味着密度的空间变化或局部浓度梯度将诱导双折射，从而即使在其他各向同性聚合物熔体/溶液中也会诱导声学或渗透光学双折射。我们验证的理论概念进行详细的蒙特卡罗模拟的各向同性熔体的“软”蠕虫状链的可变长度和灵活性，并比较数值确定的取向关联函数与宏观理论的预测。绘制的方法阐述了一种手段，确定宏观参数的微观模拟产生现实的连续模型的特定聚合物材料。
2018-12-04 cond-mat.soft physics.comp-ph
Relaxation of the Induced Orientational Order in the Isotropic Phase of Nematic Polymer
利用克尔效应和介电谱研究了具有介晶和功能性侧基的梳状嵌段聚合物在各向同性相中的取向动力学。首次发现，在介晶聚合物中，与低分子量介晶相反，熔体的电双折射在向列型-各向同性相变温度以上的松弛可以由几个指数过程的总和呈现，其中两个起决定性作用。这些主要过程在大约50度的温度范围内相互替换。介电谱也使得有可能区分两个过程的取向弛豫：第一个是由于侧介晶基团的旋转，和第二个是与主链段的运动。
2019-11-13 cond-mat.soft
Twisted loxodromes in spindle-shaped polymer nematics
本研究建立能量模型，捕捉纺锤形聚合物向列相微粒的斜驶线扭曲行为，通过Frank自由能加约束项描述表面扭曲，并推广至体相探索有利参数空间。
2021-05-24 cond-mat.soft
Splay--density coupling in semiflexible main-chain nematic polymers with hairpins
我们建立了一个宏观描述的splay-密度耦合在半柔性的主链聚合物与发夹，使用矢量连续性约束的“恢复”极序的链切线和引入链backfolds（发夹）作为其新型的来源，除了链端。我们把这两种类型的源作为一个统一的基础上的两个理想气体的混合物与固定的组成。执行详细的蒙特卡罗模拟的“软”蠕虫状链可变长度和灵活性的单畴熔体，我们通过他们的结构因素表明，链回折削弱的splay-密度耦合，并演示如何这种削弱可以始终量化的宏观层面上。我们还探讨和讨论了偏离非相互作用气体理想化的链端和回折。
2018-11-14 cond-mat.soft
Shape instabilities driven by topological defects in nematic polymer networks
本研究提出数学框架，描述含中心拓扑缺陷的液晶网络片材在向列弹性、有序度变化与机械刚度相互作用下的面外变形及屈曲不稳定性。
2025-06-26 cond-mat.soft
Molecular ordering of nematic liquid crystals in tubular nanopores: Tailoring of optical anisotropy at the nanoscale by polymer pore-surface grafting
光学旋光技术是用来探索嵌入在平行的圆柱形通道的氧化铝膜孔壁覆盖的SE-1211聚合物膜增强正常锚定的液晶5 FPFFPP 3的分子有序。从有机溶液的化学膜沉积显然导致在通道壁上的局部岛的不均匀覆盖。因此，以正各向异性和负各向异性为特征的不同有序LC区域（纳米畴）的共存导致弱的有效（平均）光学双折射。重复的聚合物沉积减小了未覆盖的孔壁区域的尺寸，从而导致实验中观察到的负光学各向异性的加强。
2018-06-16 cond-mat.soft
Emergent Isotropic-Nematic Transition in 3D Semiflexible Active Polymers
University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；Georg-August University of Göttingen（哥廷根乔治-奥古斯特大学）
本文通过三维活性半柔性聚合物的大规模布朗动力学模拟，揭示切向活性力与柔性共同调控I-N转变的密度、阶次及非平衡态图。
2025-10-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Waveguide propagation of light in polymer porous films filled with nematic liquid crystals
假设有效径向光学各向异性是双轴的，我们从理论上分析了光在填充有液晶的聚合物基体的圆柱形孔中传播的波导机制。从数值分析的色散关系，波导模式被发现是敏感的各向异性的场致变化。实验研究了在聚合物多孔聚对苯二甲酸乙二酯（PET）薄膜中填充液晶5CB的电光特性，并将实验结果与理论研究结果进行了比较。
2019-01-17 cond-mat.soft physics.optics
Work and Activation in a Nematic Polymer Network Ribbon
Indian Institute of Technology Gandhinagar（印度理工学院甘地纳加尔分校）；Università di Pavia（帕维亚大学）
研究通过机械负载激活向列聚合物网络ribbon，展示其能通过变形做功并计算效率，提出提高激活效率的猜想。
2025-12-15 cond-mat.soft
Ridge energy for thin nematic polymer networks
在光滑等轴浸入条件下，最小化弹性自由能是主流理论所主张的策略。在本文中，我们扩大了允许的自发变形类：我们考虑脊等距浸入，这可能会导致一个尖锐的脊浸入表面。我们提出了一个模型来计算沿这些脊分布的额外能量。这种能量来自弯曲;它显示了在什么情况下它与片材的厚度成二次方关系，正好落在拉伸能和弯曲能之间。我们把我们的理论进行测试，通过研究的自发变形的磁盘上的径向刺猬是印记在交联的时候。我们预测的折叠的数量，发展的程度，在材料中诱导的外部代理商（如热和照明）。
2020-12-23 cond-mat.soft
A blend of stretching and bending in nematic polymer networks
向列型聚合物网络是（热和光）可活化的材料，其结合了橡胶和液晶的特征。当只有一个薄片的拉伸能量的聚合物网络被最小化，固有的（高斯）曲率的形状时，它采取（热或光）驱动被确定。不幸的是，这产生了许多可能的形状，为此我们需要一个选择标准，该标准只能由取决于变形形状的非本征曲率的校正弯曲能量来提供。到目前为止，文献提供了近似的校正取决于平均曲率。本文从三维高分子弹性体的新经典能量出发，导出了高分子网状薄片的适当弯曲能。这项任务是通过一个基于修改后的基尔霍夫-洛夫假设，它经受住了更复杂的分析工具的批评降维。结果是表面弹性自由能量密度，其中拉伸和弯曲混合在一起;它们可以是或可以不是长度分离的，并且应该一起最小化。变形形状的非本征曲率不仅通过平均曲率表征弯曲能，而且还通过主曲率方向坐标系中指向矢的相对取向表征弯曲能。
2020-08-04 cond-mat.soft math-ph math.MP
Incorporating particle flexibility in a density functional description of nematics and cholesterics
我们描述了一个一般性的实施Fynewever-Yethiraj密度泛函理论（DFT）的调查，在任意解决方案的半柔性聚合物的自组装和自组装。该理论的基本假设进行了讨论的背景下，其他广义Onsager描述灵活的多原子系统。的各向同性到双相变的位置被发现是在良好的协议与分子模拟的伸长链相对较高的聚合物的灵活性，虽然在该理论的预测在该制度导致逐渐低估的序参量与降低颗粒刚度。这个缺点是由于越来越高估的分子构象熵在较高密度的阶段，这可能不容易解决的DFT的形式主义的现实粒子模型。这些限制的实际后果说明通过应用DFT系统的近持久性长度的DNA双链体，其duplex的行为被发现是强烈地依赖于其详细的可访问的构象空间在浓溶液中。
2019-01-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Correlation functions of main-chain polymer nematics constrained by tensorial and vectorial conservation laws
我们提出并分析了主链聚合物的关联函数，在连续蠕虫状链描述中，对于由张量和矢量守恒律形式化的两种类型的约束，这两种约束都起源于微观链完整性，即，聚合物链的连接性。特别是，我们的目标是确定的关联函数，最容易受到两个约束之间的差异的功能。除了密度和导演的自相关在张量和矢量的情况下，我们还计算密度-导演关联函数，后者是一个直接签名的存在下，一个特定的约束。它的振幅与约束的强度有关，并且如果没有约束存在则为零，即，对于标准的非聚合物型塑料。通常，如果约束很强，实际上需要长链，则具有约束的关联函数与非聚合物情况下的关联函数基本上不同。此外，张量守恒定律要与矢量守恒律很好地区分，链的持续长度应远小于链的总长度，因此发夹（链回折）是众多的，极序是小的。
2015-09-09 cond-mat.soft physics.chem-ph
Theory of the isotropic-nematic transition in dispersions of compressible rods
我们从理论上研究了能够弹性调节相互排斥体积的棒的有序化转变。模型棒由一个坚硬的核心和一个可变形的外壳组成，它模仿了聚合物包裹的棒状fd病毒颗粒的结构，这种病毒颗粒最近一直是实验研究的对象[K.~ Purdy等人，物理修订信函\textbf{94}，057801（2005）]。我们发现，这种软杆流体表现出各向同性的相变的密度高于相应的硬杆系统相同的直径，并在共存的序参量的的双相非单调地依赖于聚合物涂层的弹性性能。对于硬棒和软棒的二元混合物，相图的拓扑结构敏感地依赖于壳的弹性。在裸的和聚合物包被的fd病毒颗粒的混合物中发现的较低的向线临界点，不能被该理论重现。
2006-02-02 cond-mat.soft
Ridge approximation for thin nematic polymer networks
向列型聚合物网络（NPNs）是一种向列型弹性体，其中的向列型指向矢受制于弹性形变。厚度为$h$的NPN片的弹性自由能具有拉伸分量和弯曲分量（前者的比例如h，后者的比例如$h^3$）。NPN片上印有指向矢场$\mathbf{m}$（通常在其整个厚度上均匀分布）;它们可以通过改变指向矢顺序（例如通过照明或加热）来激活。本文说明了一种尝试，计算的NPN片的弯曲能，并显示它可以发挥的作用，在确定激活的形状。我们的方法是近似的：激活表面由通过脊连接的平坦扇区组成，在该平坦扇区处，单位法向跳跃并且弯曲能量集中。通过增加脊的数目，我们应该更接近真实的情况，即激活表面是光滑的，弯曲能分布在其上。结果表明，激活后的磁盘，像一只小手，是能够抓住一个刚性板。
2021-01-25 cond-mat.soft math-ph math.MP
Equation of state for polymer liquid crystals: theory and experiment
本文第一部分发展了溶致聚合物液晶液晶自由能的理论。我们使用一个连续模型与宏观弹性模量的聚合物双相。通过计算配分函数，只考虑谐波涨落，我们推导出系统的自由能的表达式。我们发现自由能的构型熵部分增强了链之间的有效排斥相互作用。这种构型贡献是直接相互作用的第四个根。增强源于弯曲起伏和垂直于平均指向矢的微扰阵列的可压缩性之间的耦合。本文的第二部分利用渗透应力测量了DNA液晶在0.1 - 1 M NaCl溶液中的状态方程。这些测量涵盖了DNA渗透压的5个数量级。在高渗透压状态方程，由指数衰减的水化斥力为主，是独立的离子强度。在较低的压力下，状态方程由涨落增强的静电双电层排斥决定。测得的状态方程的DNA符合我们的理论为所有的盐浓度。我们能够提取直接静电双层排斥的强度。这是一种测量半柔性聚电解质有效电荷密度的新方法。
1998-07-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Liquid Crystalline Polymer Vesicles: Thermotropic Phases in Lyotropic Structures
本文综述了近年来液晶聚合物囊泡（聚合物囊泡）的研究进展。液晶聚合物囊泡具有液晶和聚合物这两种基本软物质的性质。一方面，LC聚合物囊泡提供了取向顺序和二维膜的弯曲几何形状之间相互作用的新实例。球形，椭圆形和四面体囊泡进行了讨论。另一方面，LC聚合物囊泡使得能够使用LC嵌段的从均相到各向同性相的分子内构象转变来设计刺激响应性聚合物囊泡。突出显示了光响应聚合物囊泡爆发。
2015-03-04 cond-mat.soft
Transient shear banding in the nematic dumbbell model of liquid crystalline polymers
在液晶聚合物（LCP）的剪切流动中，对于某些材料，液晶指向矢取向可以与流动方向对齐，但在其他材料中连续翻转。哑铃型流变模型最初是用来描述流动取向型半柔性液晶聚合物的流变特性，本文主要研究流动取向型液晶聚合物。在单畴LCP的剪切流中，通常假定速度的空间分布是均匀的。这与聚合物溶液相反，在实验中观察到高度不均匀的空间速度分布。我们分析的ND模型，在本构模型中的附加梯度项，使用线性稳定性分析。我们研究了恒定施加剪切应力和恒定施加剪切速率的不同情况。我们发现，ND模型有一个瞬态流动不稳定性的空间不均匀的流速的形成为某些起始方向的导演。我们计算的空间分辨的流动剖面恒定施加的应力和恒定施加的剪切速率在启动从休息，使用一个空间维度的模型来说明流体的流动行为。对于低剪切速率，流动逆转可以被看作是导向器与流动方向重新对准，而对于高剪切速率，导向器重新取向同时发生在间隙上。实验上，这种不均匀的流动被预测在LCP的流动反转实验中观察到。
2018-02-20 cond-mat.soft
Polar and apolar light-induced alignment of ferroelectric nematic at photosensitive polymer substrate
Institute of Physics, National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院物理研究所）；Advanced Materials and Liquid Crystal Institute, Kent State University（肯特州立大学先进材料与液晶研究所）；Materials Science Graduate Program, Kent State University（肯特州立大学材料科学研究生项目）；Department of Physics, Kent State University（肯特州立大学物理系）
铁电向列相在光敏聚合物基底上实现两种光诱导极化与非极化对齐模式，具有广泛的应用潜力。
2025-11-28 cond-mat.soft
Elasticity of semiflexible polymers in two dimensions
我们从理论上研究的熵弹性的半柔性聚合物，如DNA，局限于两个维度。利用蠕虫链模型，我们得到了一端受恒定力拉伸的聚合物的配分函数的精确解析表达式。聚合物的力-延伸关系计算在长链极限的Mathieu特征函数。我们还介绍了半柔性聚合物与电场相互作用的应用，并推导了在强电场中聚合物的有序序参量和平均伸长。
2007-04-06 cond-mat.soft q-bio.BM
Modeling induction period of polymer crystallization
我们研究了聚合物结晶诱导期内旋节线分解的可能性。这种现象最早是在X射线散射实验中被报道的，由于各种实验和理论支持或否认这种现象，仍然存在争议。在这篇文章中，我们解释了聚合物熔体中发生旋节分解的条件，通过推导自由能的Ginzburg-Landau模型作为链段的密度和取向的函数，在那里我们引入了排除体积和相互作用，通过组合的无规相近似和聚合物构象的转移矩阵。我们表明，在消除的自由度的取向，相互作用减少到一个有效的吸引力，其强度增加的聚合物链的刚度。这种吸引力引起了旋节分解，特别是对于刚性高分子链的情况。
2017-05-01 cond-mat.soft
Revealing polymerization kinetics with colloidal dipatch particles
有限价态的胶体粒子可以自组装成类似于分子的聚合物结构。虽然它们的结构平衡特性引起了广泛的关注，但对其动力学的洞察已被证明具有挑战性。在这里，我们调查的聚合动力学的半柔性聚合物在两个维度（2D）通过直接观察组装二价粒子，键合的临界卡西米尔力。可逆的临界Casimir力创造了具有可调链解离、缔合和弯曲刚性的活性聚合条件。我们发现，不像稀释的聚合物，显示指数的尺寸分布与Flory理论非常一致，浓缩的样品表现出逮捕的旋转和平移扩散，由于在2D连续各向同性的，以cubic过渡，减缓增长动力学。通过添加更高价的颗粒，将聚合物交联成网络，可以避免这些影响。我们的研究结果连接聚合物的灵活性，聚合物相互作用和特殊的各向同性的过渡，在2D提供深入了解合成的二维聚合物的聚合过程，和生物聚合物在膜和界面。
2021-06-08 cond-mat.soft
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
Effect of Director Distortions on Polymer-Liquid Crystal Phase Separation
我们研究了具有非均匀指向矢梯度的低分子量液晶中的光聚合反应。相分离导致聚合物密度在空间上的非均匀分布，这种分布受扭曲的非线性矩阵控制。定向梯度控制聚合提供了一种新的和有用的技术来组装微米级聚合物结构。
2001-09-25 cond-mat.soft
Encoding Gaussian curvature in glassy and elastomeric liquid crystal polymer networks
最近相当多的注意力已经被给予了形状形成的研究，使用现代响应材料，可以预先编程进行空间不均匀的局部变形。特别是，液晶液晶聚合物网络在这方面提供了令人兴奋的可能性。在本文中，我们讨论了高斯曲率的产生在薄介质片使用光滑的面内指向矢场图案在整个表面。我们强调特定的模式，编码恒定的高斯曲率规定的符号和幅度，并提出实验结果似乎支持的理论预测。具体而言，我们提供了实验证据，通过刺激的平滑变化的面内导演场的玻璃态和弹性体液晶聚合物网络中的正和负高斯曲率的实现。
2015-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Reduction theory for symmetry breaking with applications to nematic systems
我们制定Euler-Poincaré和Lagrange-Poincaré方程的对称性破缺系统。我们专门的一般理论，提出明确的运动方程的双折射系统，从单一的双折射分子的双轴液晶。几何构造适用于由无符号单位向量（导向器）或对称矩阵（对齐张量）组成的序参量空间。在汉密尔顿方面，我们在Lie-Poisson和Hamilton-Poincaré公式中提供了相应的Poisson括号。单轴向列的螺旋度不变量的显式形式，连同一个完整的类不变量（Casimirs）的二维不可压缩流。
2010-07-09 cond-mat.soft math-ph math.MP
Modeling Complex Liquid Crystals Mixtures: From Polymer Dispersed Mesophase to Nematic Nanocolloids
液晶是合成的和生物粘弹性各向异性的软物质材料，其将液体流动性与晶体各向异性相结合，并可用于光学器件、传感器/致动器、润滑、超级纤维。通常，介晶与胶体和纳米颗粒、其他介晶、各向同性溶剂、热塑性聚合物、交联单体等混合。本文综述了近几年来在中观和宏观尺度热力学模拟方面取得的进展，重点介绍了（i）各种相图中的旋节线和双节线的新颖性，（ii）相变和相分离下的生长规律，（iii）亚稳性的普遍作用及其在复杂液滴界面中的表现，（iv）由于组分和序的波动而引起的各种旋节线分解，（v）新材料结构如胶体晶体的形成，（vi）液晶纳米复合材料中的颗粒富集相行为，（vii）使用拓扑缺陷来吸收和组织纳米颗粒，以及（viii）多面纳米颗粒连接成串并组织成晶格的能力。重点是突出主导机制和驱动力，并将它们与这些复杂混合物的自由能中的特定术语联系起来。通过理论、建模、计算和可视化，揭示了将中间相纳入共混物、溶液、分散体和混合物的新颖性。
2013-10-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Poisson-bracket formulation of the dynamics of fluids of deformable particles
利用泊松括号法，我们推导出二维可变形颗粒流体的连续方程。粒子形状是量化的两个连续场：各向异性密度场，捕获单个粒子的变形从规则的形状和形状张量密度场，量化粒子伸长和伸长形状的排列。我们明确考虑由顶点模型能量描述的致密生物组织的示例，其中细胞形状已被提议作为液固转变的结构序参量。这里提出的生物组织的流体动力学模型捕获细胞形状与流动的耦合，并为致密组织的流变学建模提供了一个起点。
2020-11-23 cond-mat.soft
Phase behavior of flexible and semiflexible polymers in solvents of varying quality
采用密度泛函理论和分子动力学模拟方法研究了半柔性高分子在不同质量溶剂中的相分离和有序化的相互作用。我们研究了粗粒度的模型，与键角的潜力，以控制链刚度，链长度可比的持久性长度的链。我们改变了单体单元的密度和控制隐式溶剂质量的有效温度。对于非常刚性的链，只有一个单一的过渡，从各向同性流体到一个无规管被发现，与“天鹅颈”拓扑结构的相图。然而，对于刚性较低的链，在临界点结束的不同浓度的各向同性流体之间的不混合也在高于三相点的温度下发生。相关的临界行为进行了检查，在MD模拟和发现与伊辛普适性兼容。除了这个临界行为，DFT计算同意定性与MD模拟。
2019-05-16 cond-mat.soft
Active Viscoelastic Matter: from Bacterial Drag Reduction to Turbulent Solids
内部驱动物质的一个范例是有源双折射液晶，其中传统双折射液晶的方程由违反时间反演对称性的最小有源应力补充。在实践中，活性流体不仅可以具有液晶聚合物自由度，而且可以具有粘弹性聚合物自由度。在这里，我们探讨了所产生的相互作用，通过耦合一个活跃的聚合物流变学的极小模型。我们发现，添加聚合物可以大大增加自发流动的复杂性，但也可以有平静的效果，从而增加沿管道自发流动的净吞吐量（“减阻”效果）。值得注意的是，在足够软的弹性固体中，在开启活动后也可以出现主动湍流。
2015-03-05 cond-mat.soft
Field-driven dynamics of nematic microcapillaries
聚合物分散液晶（PDLC）复合材料由于其独特的电光特性而成为研究的热点，并在可切换（透明/半透明）窗户等领域得到广泛应用。这些复合材料使用期望的“自下而上”技术制造，例如液晶/聚合物混合物的相分离，这使得能够以非常大的规模生产PDLC膜。PDLC内的LC域通常是球形的，与LCD面板的矩形相反，因此在存在外场的情况下表现出基本上不同的行为。球形和矩形的取向畴之间的根本区别是，前者的结果在LC顺序的纳米级取向缺陷的存在下，而后者没有。由于这种增加的复杂性，PDLC电光特性的开发和优化的进展进展相对缓慢。在这项工作中，连续模拟进行，以捕捉复杂的形成和电场驱动的开关动态近似PDLC域。使用一个简化的椭圆柱（微毛细管）的几何形状作为近似的球形PDLC域，几何形状（纵横比），表面锚定，和外部场强的影响进行了研究，通过使用的朗道-德Gennes模型的PDLC相。
2015-11-16 cond-mat.soft
Complex Smectic Phases in Polymer Grafted Shape-Uniform Cellulose Nano-Crystals
通过分子动力学模拟研究短链接枝对纤维素纳米晶体液晶有序性的影响，发现不同接枝密度可调控向列相及多种近晶相的出现与消失，揭示了现有模型未涵盖的新液晶相行为。
2024-07-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Effect of chain stiffness on the dynamics and microstructure of crystallizable bead-spring polymer melts
我们在三种不同刚度的链的模型未缠结的聚合物熔体中模拟动力学：柔性的，中间的，和棒状的。柔性和棒状链，容易固化成紧密堆积的晶体（分别与随机取向和向列对齐的链），显示简单的熔体动力学与Arrhenius温度的依赖性和不连续的变化凝固后。然而，中间刚度链是脆弱的玻璃形成显示Vogel-Fulcher动力学逮捕，尽管事实上，他们也具有向列型紧密堆积的结晶基态。要连接这种差异的动态熔体的不同微观结构，我们研究如何不同的结构措施，包括最近引入的胶体系统的研究中的集群级指标，随链刚度和温度。没有发现动力学停滞的明确的静态结构原因，但是，我们发现，中刚度链显示出质的不同的动力学不均匀性。具体来说，它们的弦状相关运动（合作重排）是相关的方式没有发现任何灵活的或棒状链沿链骨架。这种激活的“爬行”运动似乎是这些系统观察到的动力学停滞的原因，并表明控制结晶的因素与聚合物中的玻璃形成竞争可能非单调地依赖于链刚度。
2016-05-13 cond-mat.soft
