受限於纳米多孔固体中的液晶的非均匀弛豫动力学与相行为

我们报告了关于棒状向列型生成物 7CB 凝聚在 13 nm 二氧化硅纳米通道中的弛豫动力学的填充分数依赖性介电谱测量。在薄膜凝聚态中，慢速界面弛豫主导了介电谱，而从毛细管凝聚态到完全填充，则在通道核心发现了一种额外的快速弛豫。代表平均集体分子取向有序的静态电容的温度依赖性表明，存在连续的准向列 - 向列 (P-N) 相变，这与体相的不连续行为形成对比。该现象可以通过圆柱受限下相变的 Landau-de-Gennes 自由能模型很好地描述。毛细管凝聚态中由高度弯曲液面处的 Young-Laplace 压力产生的 10 MPa 大拉伸压力，定量地解释了 P-N 相变的向下偏移以及与未拉伸的完全填充液态相比分子迁移率的增加。慢速和快速弛豫的强度提供了关于取向有序的局部信息：核心区域的热致行为类似于体相，即在 P-N 相变处具有向列有序的突然 onset。相比之下，界面有序在 P-N 相变处表现出连续演化。因此，完全填充的液晶 - 二氧化硅纳米复合材料的相行为可以通过这些不同向列有序贡献的线性叠加来定量描述。