半柔性向列相的自洽场理论：密度-向列耦合、各向异性弹性和缺陷核尺寸

通过自洽场理论研究了向列相中蠕虫状链的线性响应。模型哈密顿量包含Maier-Saupe取向相互作用以及各向同性的排除体积相互作用。后者隐式地模拟了溶剂介导的链相互作用，适用于溶致向列相。针对均匀向列态的有效自由能描述以链段密度和单轴向列序参数构建，为密度-有序度耦合、各向同性-向列共存以及向列相稳定性极限提供了统一框架。我们的结果表明，强的密度-向列有序度耦合可以破坏向列态的稳定性。不稳定性的位置取决于排除体积与向列相互作用的比率u0/u2。相比之下，指向矢畸变仅在更高阶上与密度和向列序变化耦合，在线性响应区域中保持有效解耦。Frank弹性常数和相关长度基于自洽场理论自由能的线性响应分析获得。增加柔性强烈抑制扭曲和弯曲弹性，而对展曲弹性的影响相对较弱，导致从弯曲主导到展曲主导弹性的交叉。从线性响应分析获得的相关长度和Frank弹性各向异性很好地解释了+1/2向错核周围的指向矢分布，包括核尺寸。后者与平衡相关长度成正比，与Landau-de Gennes标度一致。