光激活动态异构化引起液晶聚合物中大密度变化：一项分子动力学研究

我们利用分子动力学模拟揭示了文献中报道的一种有趣实验现象背后的物理机制，即嵌入液晶聚合物网络中的偶氮介晶的动态反式-顺式-反式异构化循环所引起的光致密度变化。我们采用两种方法——异构体的循环切换与概率切换——来模拟动态异构化。异构体的循环切换证实了动态异构化可在特定切换时间间隔导致密度变化。概率切换方法进一步阐释了实验中观察到的密度降低与光强之间非单调关系背后的物理原理。实验中的光强变化在模拟中通过变更反式到顺式及顺式到反式的异构化概率来体现。模拟表明，这两个概率的最优组合导致最大密度降低，与实验观测相符。在此最优概率组合下，动态反式-顺式-反式异构化循环以特定频率发生，引起聚合物网络的显著畸变，从而导致最大密度降低。