色敏液晶中向列微滴动力学的计算建模
软凝聚态物质
2017-08-25 v1
摘要
受近期实验启发，本文研究了色敏液晶中的各向同性-向列相变。随着温度降低，向列核成核、生长并合并，在各向同性液体中产生向列微滴（tactoid）微结构。这些向列微滴在畴交界处产生拓扑缺陷（体相中的向错或表面上的点缺陷）。我们使用以有序度、变长度指向矢和界面法向量为状态描述符的模型，模拟了此类向列微滴的平衡态及其粗化动力学。我们采用 Ericksen 的工作并引入了一种增强的 Oseen-Frank 能量，该能量在界面能及能量对有序度的依赖上均具有非凸性。该能量的梯度流动力学未能成功重现向列微滴动力学的一些简单预期特征。因此，我们设计了一种基于连续介质运动学和热力学的策略来表示这些特征。该模型用于预测相变过程中向列微滴的成核、扩张与合并。我们重现了实验中观察到的行为，并对体弹性和向列微滴界面能参数对向列微滴中界面场与体场相互作用的影响进行了实验可测试的参数化研究。
引用
@article{arxiv.1708.07277,
title = {Computational modeling of tactoid dynamics in chromonic liquid crystals},
author = {Chiqun Zhang and Amit Acharya and Noel J. Walkington and Oleg D. Lavrentovich},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.07277},
year = {2017}
}