模型弯曲核系统中双轴向列相的稳定性

我们使用低密度版本的局域密度泛函理论研究了一类弯曲核分子的模型。分子的臂采用具有单轴和双轴对称性的两单元和三单元 Gay-Berne (GB) 相互作用单元进行建模。偶极-偶极相互作用通过在分子的 ${\mathcal{C}}_2$ 对称轴上放置偶极矩来考虑。本研究的主要目的是确定有助于稳定双轴向列相的分子因素。在给定密度和偶极强度下，确定了涉及各向同性相 ($I$)、单轴向列相 ($N_U$) 和双轴向列相 ($N_B$) 的相图作为弯曲角的函数。对于由两个单轴臂组成的分子，在单个 Landau 点处发现了直接的 $I-N_B$ 相变，该点随着偶极矩大小的增加向更小的弯曲角移动。对于三段模型，偶极-偶极相互作用的增强导致出现一条 Landau 点线。存在一个最优偶极强度，使得该线覆盖最大范围的张开角。有趣的是，即使在没有极性的双臂模型中，引入双轴 GB 椭球作为构建块也揭示了直接的 $I-N_B$ 相变线。与单轴情况相比，该线向更大的张开角移动。