通过可动位错相互作用实现柔性管状晶体的形状多稳态
软凝聚态物质
2022-03-23 v1 生物物理
计算物理
摘要
我们研究了通过位错滑移的可动性，在具有圆柱拓扑结构的柔性晶体薄膜中实现形状多稳态和形状变形的途径。利用计算建模，我们获得了呈现多种管状晶体变形几何形态的力学平衡态，这些形态源于有效缺陷相互作用与使管轴重新定向的切平面外变形之间的相互作用。重要的是，这种相互作用常常稳定了与那些被限制在刚性圆柱表面的二维晶体所预测的缺陷构型截然不同的构型。我们发现，竞争态的相对和绝对稳定性强烈依赖于控制参数，如弯曲刚度、施加的应力和自发曲率。利用稳定的位错对排列作为构建单元，我们证明了可以通过施加特定的稀疏缺陷图案来编程实现薄晶体管的定向宏观三维构象。我们的发现揭示了可控和可重构胶体管几何形态的广阔设计空间，对碳纳米管和微管也具有潜在的相关性。
引用
@article{arxiv.2108.10444,
title = {Shape multistability in flexible tubular crystals through interactions of mobile dislocations},
author = {Andrei Zakharov and Daniel A. Beller},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.10444},
year = {2022}
}