向列型液晶中的线缺陷作为具有负扭转-拉伸耦合的带电超弹性棒
软凝聚态物质
2023-12-25 v1
摘要
拓扑缺陷是多种物理系统中普遍存在的现象。在向列型液晶中，它们具有动态性、物理化学特性鲜明、对刺激敏感，因此在众多应用中前景广阔。然而，我们目前对向列型液晶中缺陷力学和动力学的理解仍然有限，且常被特定系统的复杂细节所淹没。在此，我们将奇异和非奇异线缺陷统一为超弹性棒，并结合理论、模拟和实验，定量测量其有效弹性模量，包括线张力、扭转刚度和扭转-拉伸系数。有趣的是，我们发现线缺陷表现出负的扭转-拉伸耦合，这意味着扭转的线缺陷在拉伸下倾向于解扭，这让人联想到DNA分子。图案化向列型液晶池实验进一步证实了上述发现。综上所述，我们建立了向列型缺陷的有效弹性理论，为理解和工程调控驱动及活性向列型材料中缺陷的变形与转变铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2312.14735,
title = {Line defects in nematic liquid crystals as charged superelastic rods with negative twist--stretch coupling},
author = {Shengzhu Yi and Hao Chen and Xinyu Wang and Miao Jiang and Bo Li and Qi-huo Wei and Rui Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.14735},
year = {2023}
}