在简单单组分粒子系统中形成柱状液晶

我们报告了一项分子动力学模拟，证明柱状液晶（通常由盘状分子形成）可以由通过球对称势相互作用的相同粒子形成。在从低密度各向同性液态进行等容冷却时，模拟系统经历了一个弱一级相变，产生了由平行粒子柱组成的液晶相，这些粒子柱在垂直于柱轴的平面上呈六角形排列。柱内的粒子形成了液体结构，并表现出显著的柱内扩散。进一步冷却导致了另一个一级相变，柱结构在三维中变得周期性有序，将液晶相转变为晶体。这一结果是首次在简单单组分粒子系统中观察到液晶形成。其概念意义在于表明，迄今为止仅在非等轴分子系统中产生的液晶，也可以通过具有适当调谐原子间势的介观软物质和胶体球形粒子系统形成。