本文研究径向电场作用下同心柱筒中混合排列向列相液晶的指向矢分布, 重点研究挠曲电效应对指向矢分布的影响。向列相液晶处于同心圆柱构成的薄层间, 内表面径向锚定、外表面轴向锚定以及内表面轴向锚定、外表面径向锚定构成两种同心柱筒混合排列模型。基于向列相液晶Frank弹性理论, 通过差分迭代方法, 分别在强锚定及弱锚定边界条件下, 研究了两种模型中挠曲电效应对指向矢分布的影响。研究结果表明: 挠曲电效应在薄层内边界、外边界以及薄层内部对指向矢分布有着不同的影响; 同心柱筒中指向矢分布由柱对称性、边界锚定作用、介电耦合作用、挠曲电效应的综合作用所决定。
向列相液晶 柱状薄层 混合排列 锚定能 挠曲电 nematic liquid crystal cylindrical cell hybrid arrangement anchoring energy flexoelectric effect
液晶分子被限定在柱状腔内，基于Gruhn-Hess两体势，通过Monte Carlo模拟方法，研究了径向边界条件及温度对柱状腔内向列相液晶PAA的指向矢结构的影响。文中计算了系统平衡后的二阶序参数、轴向序参数、径向序参数、角向序参数和指向矢快照图。在自由表面条件下，液晶分子在与柱轴垂直的面内呈均匀一致排列，而径向锚定作用下，指向矢结构为平面极性结构; 在径向锚定作用下，随着锚定强度的增加，液晶分子在与柱状腔轴垂直的面内径向排列有序度增加; 温度的变化会改变液晶分子的有序度，但不改变其指向矢结构。
柱状腔 向列相 Monte Carlo模拟 序参数 cylindrical cavity nematic Monte Carlo simulation order parameter
利用向列相液晶弹性理论, 研究了混合排列柱状薄层中的向列相液晶指向矢的分布。向列相液晶被限定在两个同心圆柱构成的薄层中, 在内外表面施加强锚定及弱锚定边界条件, 锚定易取向方向取径向和轴向（垂直柱轴及平行柱轴）的边界条件, 得到了四种混合排列柱状薄层模型RsZw、ZwRs、RwZs、ZsRw。基于Frank弹性自由能和Rapini-Papoular近似的表面能, 研究了不同锚定强度、不同内半径及不同弹性常数值的指向矢分布, 计算机模拟得出指向矢取向的曲线图。由于柱对称性、锚定强度、薄层厚度以及弹性各向异性共同竞争的影响, 这四种模型的指向矢分布有着很大的不同。
向列相液晶 弹性理论 柱状薄层 指向矢 nematic liquid crystals elastic theory cylindrical cells director
1 河北工业大学 理学院, 天津 300401
2 河北工业大学 电子信息工程学院, 天津 300401
3 天津科技大学 包装与印刷工程学院, 天津 300222
通过设计上下基板向列相液晶分子排列构建偏振光栅结构模型, 并根据向列相液晶Frank弹性理论计算其方位锚定能, 其理论结果可为实验测量提供有力的理论指导作用。本文根据弹性理论, 考虑弹性各向异性计算了偏振光栅结构的方位锚定能, 得到了方位锚定能与光栅条纹宽度关系的解析解。弹性各向异性对方位锚定能有着显著影响。由于液晶具有各向异性, 考虑弹性各向异性研究方位锚定能是必要的, 其结果更具有普遍性。
向列相 方位锚定能 偏振光栅结构 弹性各向异性 nematic azimuthal anchoring energy polarization grating configuration the elastic anisotropy
1 河北工业大学 理学院，天津300401
2 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 应用光学国家重点实验室，吉林 长春130033
3 中国科学院 研究生院，北京100049
基于液晶弹性理论和变分原理，研究了强锚泊混合排列向列相液晶盒的电容特性，同时考虑了液晶挠曲电特性的影响。通过Matlab软件数值模拟得到了不同挠曲电系数下电压-电容曲线，当挠曲电系数和e11+e33≥0时，电容随电压线性增加；当e11+e33＜0时，电容随电压的增加先减小后增大。并且，随挠曲电系数绝对值的增加，挠曲电效应对电容的影响亦将增大。
电容特性 混合排列向列相 挠曲电特性 强锚泊 capacitance characteristics hybrid aligned nematic flexoelectricity strong anchoring
基于空间各向异性色散力势能，用简单的立方格子模型研究具有1"1层液晶分子所组成的向列相液晶形变。理论灰卜理中假定具有理想向列序．这意味着分子长轴取向方向与液晶指向矢是一致的，而总自由能等于相互作用能。文中以解析形式研究了三种基本的Fredericksz转变，给出了三个弹性常数，在近似下它们是相同的，且与连续体理论比较可以得到k13 。
色散力 空间各向异性两体势 理想向列序 Fredericksz转变 液晶形变 dispersion force spatially anisotropic pair potential perfect nematic order Fredericksz transition distortion of liquid crystal
