弹性各向异性向列相中 tactoid 的平衡形貌

我们使用 $\mathbf{Q}$-张量表示研究向列相液晶中的二维 tactoid。采用具有 $\mathbf{Q}$ 特征值约束的 Maier-Saupe 形式体自由能，加上至 $\mathbf{Q}$ 三次项的弹性项，以理解各向异性锚定与 Frank-Oseen 弹性对向列-各向同性畴形貌的影响。进一步，引入体积约束以在共存时稳定任意尺寸的 tactoid。我们发现各向异性锚定导致界面厚度差异，取决于界面处指向矢的相对取向；且当引入各向异性时，切向排列的界面变为双轴。对于负 tactoid，由边界拓扑诱导的表面缺陷随弹性各向异性增强而更尖锐。另一方面，通过参数化研究其能量景观，我们发现表面缺陷在正 tactoid 中并不表示最小能量构型。相反，体相中 Frank-Oseen 弹性与各向异性锚定的相互作用产生具有非圆界面形貌的半双极指向矢构型。最后，我们发现对于生长中的 tactoid，指向矢构型的演化对自由能中所包含的各向异性项高度敏感，且最小能量构型可能无法代表长时间动力学获得的 tactoid。