微子弹组装：受限向列相液晶中取向偶极子的相互作用
软凝聚态物质
2013-12-10 v2 材料科学
摘要
微子弹粒子（一端钝平、一端球形的圆柱体）为研究复杂流体中各向异性和曲率对胶体组装的影响提供了一个新颖的平台。在此，我们将微子弹分散在 4-氰基 -4'-戊基联苯 (5CB) 向列相液晶 (NLC) 盒中，形成取向弹性偶极子，其向列相点缺陷位于弯曲端附近。这一特征使我们能够研究粒子相互作用随偶极子排列的变化。通过仔细控制粒子表面和受限边界的表面锚定，我们研究了不同条件下微子弹的相互作用与组装。当具有垂面表面锚定的微子弹分散在平面盒中时，平行偶极子形成平行于指向矢的线性链，这与平面盒中球形粒子的观察结果相似，而反平行偶极子则呈现侧向排列。然而，在垂面盒中，粒子会旋转使其长轴平行于指向矢。当如此排列时，平行偶极子相互排斥并形成具有六方对称性的二维有序组装体，由于反平行邻居间的吸引力，这些组装体会随时间熟化。此外，我们展示了可以通过施加电场改变盒内的锚定条件，从而使微子弹翻转以平行于指向矢排列，这是一种由弹性力矩驱动的效应。最后，我们详细阐述了相对于 NLC 弹性控制一维链和六方晶格形成的机制。
引用
@article{arxiv.1210.1881,
title = {Micro-Bullet Assembly: Interactions of Oriented Dipoles in Confined Nematic Liquid Crystal},
author = {Mohamed Amine Gharbi and Marcello Cavallaro, and Gaoxiang Wu and Daniel A. Beller and Randall D. Kamien and Shu Yang and Kathleen J. Stebe},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.1881},
year = {2013}
}
备注
12 pages, 8 figures, the full catastrophe, version to be published