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拓扑受限向列液晶中的相变动力学与随机共振

软凝聚态物质 2018-10-03 v2

摘要

受限液晶中由边界约束引起的拓扑缺陷引起了广泛的研究兴趣。本文利用数值模拟研究了包含缺陷的双稳态液晶器件中随机共振背景下的相变动力学。该器件由限制在浅方阱中的向列液晶制成,并由平面Lebwohl-Lasher模型描述。使用过阻尼Langevin动力学模拟了系统在弱振荡势能存在下的随机相变过程。我们的模拟结果表明,根据系统尺寸的不同,相变可能遵循两条不同的路径:在小型系统中,角落处预先存在的缺陷结构持续到最后阶段,且在相变过程中体相内没有新形成的缺陷点;在大型系统中,体相内自发出现新的缺陷点,并最终与角落处预先存在的缺陷合并。对于这两种相变路径,都可以观察到随机共振,但它们对边界锚定强度的响应表现出显著差异。在小型系统中,我们在一定范围的锚定强度下观察到了“粘性边界”效应,此时相变停滞且随机共振被抑制。我们的工作展示了受限液晶中缺陷、噪声和边界条件之间的动态相互作用。

关键词

引用

@article{arxiv.1804.06715,
  title  = {Phase Transition Dynamics and Stochastic Resonance in Topologically Confined Nematic Liquid Crystals},
  author = {Yucheng Hu and Liu Hong and Weihua Deng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1804.06715},
  year   = {2018}
}