胆甾相χ缺陷动力学过程的landau理论研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文胆甾相χ缺陷动力学过程的Landau理论研究论文作者：武雪莲学生类别：全日制学科门类：理学硕士学科专业：物理学指导教师：张志东职称：教授资助基金项目：国家自然科学基金资助项目（项目批准号：11374087）DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofPhysicsKINETICPROCESSESOFχDISCLINATIONINCHOLESTERICPHASESU

2、SINGALANDAU-DEGENNESTHEORYbyWuXuelianSupervisor:Prof.ZhangZhidongDecember2016ThisworkissupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina.No.1137408.摘要本文选取具有两个稳定简并构型的胆甾相液晶盒为研究模型，以Landau–deGennes动力学理论为基础，进行数值计算，研究了胆甾相液晶盒中χ缺陷的动力学过程。本文主要分为两个部分：一、我们研究了在无外加电场

3、的条件下，手性大小和演化时间长短对胆甾相液晶盒中中心缺陷核的影响。当手性强度增大或者演化时间变长时，缺陷中心逐渐向右移动。二、我们研究了在一定的手性大小、外加电场的条件下胆甾相液晶盒中的缺陷。(1)当演化时间相同、电场强度E<30V/μm时，缺陷核的位置在液晶盒中心不变，缺陷核区域为双轴态，中心指向矢与x-y平面的夹角随着电场强度的增大逐渐增大。继续增大电场强度，缺陷核的位置逐渐向下移动，双轴性区域增大，而且中心区域逐渐呈单轴态；指向矢在z轴方向上的分量逐渐接近最大值。当电场强度达到一定值，指向矢与z轴平行，

4、χ缺陷分裂产生了τ-1/2λ+1/2向错对。当E>43V/μm时，缺陷核消失，液晶盒近似为单轴态。(2)当电场强度E=35V/μm、演化时间不同时，缺陷核的位置随着演化时间延长向下移动。在x=dx/2处，中心区域缺陷核指向矢与x-y平面的夹角逐渐增大。达到一定的演化时间时χ缺陷分裂产生了τ-1/2λ+1/2向错对。关键词:χ缺陷双轴性电场强度动力学过程Landau–deGennes理论IABSTRACTInthispaper,weselectacholestericliquidcrystalfilmwitht

5、wostabledegenerateconfigurationsastheresearchmodelwhichisbasedonLandau-deGenneskinetictheory,andthencarryonnumericalcalculation.Wehaveinvestigatedthekineticprocessesofχdisclinationinthemodel.Therearetwopartsinthispaper:1.Weinvestigatetheeffectofchiralityand

6、theevolutiontimeonthedisclinationincholestericliquidcrystalfilmwithoutexternalelectricfield.Thecenterofdisclinationwillmovetotherightwhenchiralitygetsbiggerortheevolutiontimetakeslonger.2.Weinvestigatetheeffectofexternalelectricfieldonthedisclinationinchole

7、stericliquidcrystalfilmwithcertainchirality.(1)UndertheconditionsofsameevolutiontimeandE<30V/μm,thelocationofdisclinationramainsthesame,anddefectareaisbiaxial,andtheanglebetweendirectorandx-yplanebecomesbiggerwithelectricfieldintensityincreasing.Thecenterof

8、disclinationmovesdown,anddefectareaexpandsmeanwhilethecenterbecomesintouniaxialstatewhenwecontinuetoenhancetheelectricfieldintensity.Thecomponentofdirectoralongzaxisclosestomaximum.Thedirectorparallels