活性向列相壳层中的涡旋形成与缺陷动力学

我们提出了一个针对具有任意缺陷构型的活性向列相液晶薄球壳的流体动力学模型。指向矢中的缺陷所产生的活性流导致稳定涡旋的形成，类似于在平面几何受限系统中所见，这些涡旋为四个 +1/2 缺陷产生了一种有效动力学，再现了实验中观察到的四面体到平面的振荡。随着活性增加且涡旋变强，缺陷被更紧密地拉成对，围绕对跖点旋转。我们将此情况扩展，也描述了其他缺陷构型的动力学。例如，发现两个 +1 缺陷会根据其周围指向矢场的局部几何特征而相互吸引或排斥，而额外的相反电荷缺陷对可以产生包含多于两个涡旋的流动状态。最后，我们描述了取向缺陷与流动奇点之间的一般关系，并提出了对流动三维性质及壳层形状变形的影响。