向列相液晶中具有锐利边缘的胶体的形状控制取向与组装

通过拓扑缺陷在向列相液晶中组装胶体已在球形粒子中得到广泛研究，而对其他胶体形状的研究揭示了多种新的组装行为。我们利用 Landau-de Gennes 数值模拟表明，向列相缺陷构型和胶体组装会受到胶体形状细节的强烈影响，特别是锐利边缘的存在。对于圆柱体、微子弹体和立方体胶体几何形状，我们获得了粒子平衡排列方向及有效对相互作用势作为简单形状参数的函数。我们发现缺陷被钉扎在锐利边缘处，导致胶体相对于远场向列相指向矢呈倾斜角度取向，该角度取决于胶体形状。这种依赖于形状的取向（已通过实验测量证实）提出了通过调节粒子几何形状来选择液晶中胶体自组装结果的可能性。