管状晶体中的位错反应序列与螺旋性转变
软凝聚态物质
2023-09-11 v1 材料科学
生物物理
计算物理
摘要
独立管状晶体为可变形圆柱拓扑表面上晶体有序的普适描述，例如单壁碳纳米管、微管以及近期报道的胶体组装体。这些体系展现出晶体在其周期表面上的螺旋性、该表面的可变形几何形状，以及晶体内拓扑缺陷运动之间的丰富相互作用。此前，在将管状晶体作为弹性网络的模拟中，我们发现非平凡图案中的位错可与管形中的扭折共同稳定，产生机械多稳态。此处，我们通过详细的朗之万动力学模拟扩展该工作，以高效探索缺陷动力学并摆脱弹性网络模型所施加的约束。除预测的位错滑移多稳态外，我们发现了多种不可逆缺陷转变，包括空位形成、粒子挤出，以及重新定向位错对的“反应”。此外，我们报道了若干此类缺陷转变的自发序列，它们为管状晶体所独有。我们展示了一种通过时变外力控制这些序列的简单方法。
引用
@article{arxiv.2309.04417,
title = {Sequences of dislocation reactions and helicity transformations in tubular crystals},
author = {Andrei Zakharov and Daniel A. Beller},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.04417},
year = {2023}
}