自适应纽结的三维晶体
软凝聚态物质
2019-11-22 v1 材料科学
摘要
自高斯和开尔文以来，场中的纽结被假定表现得像粒子，但实验上它们仅作为瞬态特征被发现，或需要复杂的边界条件才能存在，且无法自组装成三维晶体。我们在手性液晶的螺旋场中引入了能量稳定的微米级纽结。虽然它们在空间上局域化并可向各个方向自由扩散，但它们类似于胶体粒子和原子，自组装成具有开放和封闭结构的晶格。这些纽结稳健且与宿主介质拓扑不同，尽管它们可在显示器等条件下的弱刺激下被变形和重构。能量最小化数值建模与光学成像的结合揭示了单个螺旋场纽结的内部结构与拓扑，以及它们形成的各种层级晶体组织。
引用
@article{arxiv.1911.09160,
title = {Three-dimensional crystals of adaptive knots},
author = {Jung-Shen B. Tai and Ivan I. Smalyukh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.09160},
year = {2019}
}