约束揭示扭绞-折叠 nematic 中的隐藏扭展序
软凝聚态物质
2026-03-13 v2
摘要
通过大规模蒙特卡洛(MC)和分子动力学(MD)模拟,我们研究了空间约束如何影响 NTB(nematic twist-bend)相薄膜中分子组织。我们的模拟表明,约束显著放大了原本难以捕捉的扭展序,主要是通过抑制 NTB 相特有的三维螺旋锥结构。令人惊讶的是,当 NTB 相被平行壁面约束并施加平面锚定,且 Bulk 波向量与壁面平行时,一种烟蜡扭展相(S_SB)会在约束表面附近自发出现。这种中间结构随后通过烟蜡扭展-扭(S_SBT)相或经由 S_SBT 和 nematic splay-bend-twist(N_SBT)相序列转化为 Bulk NTB 相。值得注意的是,N_SBT 相在分子折叠角趋近于 NTB 相中可达到的最大值时尤为显著;这一情形发生在 Bulk 相图上的 N-S_A-S_SB 三点附近。我们的发现揭示了手性、约束与分子有序之间的紧密且复杂的相互作用,计算结果中的基本导向扭曲亦佐证了这一点。关键的是,本研究为实验探索开辟了可行之路:约束薄膜几何构成强大的模型系统,能够揭示和表征在 Bulk 实验中难以实现或目前无法接近的新型液晶相。
关键词
引用
@article{arxiv.2508.21655,
title = {Confinement Reveals Hidden Splay-Bend Order in Twist-Bend Nematics},
author = {Szymon Drzazga and Piotr Kubala and Lech Longa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.21655},
year = {2026}
}
备注
7 pages, 7 figures, revised fig. 3, results unchanged