向列相主体中悬浮胶体自组装的“魔角”
软凝聚态物质
2015-05-22 v2
摘要
通过对浸没在向列相液晶中的胶体进行广泛的蒙特卡洛 (MC) 模拟，我们利用局部向列相指向矢场及其相关的序参数计算了有效相互作用势。该有效势由局部 Landau-de Gennes (LdG) 贡献和 Frank 弹性贡献组成。LdG 展开系数的分子表达式是通过经典密度泛函理论 (DFT) 获得的。通过有限尺寸标度理论定位相变，改进了 LdG 参数 的 DFT 结果。我们考虑了具有 Boojum 缺陷拓扑结构的一对均匀胶体之间的有效相互作用。特别是，当胶体质心距离矢量与远场向列相指向矢之间的夹角约为 时，胶体相互吸引，这解决了理论与实验之间长期存在的分歧。通过在二维 MC 模拟中使用该有效势，我们表明胶体形成的自组装结构与实验数据高度吻合。
引用
@article{arxiv.1402.7165,
title = {The "magic" angle in the self-assembly of colloids suspended in a nematic host phase},
author = {Sergej Schlotthauer and Tillmann Stieger and Michael Melle and Marco G. Mazza and Martin Schoen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1402.7165},
year = {2015}
}