悬浮于扭曲型向列相液晶中纳米金属丝在外加磁场下的动态响应行为

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液晶是一种具有各向异性的复杂流体，它能对置于其中的悬浮颗粒产生力和力矩作用，这种现象在普通的溶液中是不存在的。向列相液晶由长棒状分子所构成，其状态可用分子长轴朝某一方向近似同一排列来描述。在向列相液晶和另一边界的交界处，液晶分子和边界表面之间的相互作用使得液晶分子有一个能量最优的排列方式。如果与液晶相接触的表面不是平表面，如向列相液晶中的球形和圆柱形悬浮颗粒表面，边界条件对液晶分子排列方式的限制将打破其原有的有序排列，使得液晶的弹性能增加。因此悬浮颗粒会受到液晶所施加的弹性力。对于形状各向异性的悬浮颗粒，如长圆柱形的纳米金属丝和碳纳米管，会因引起液晶指向矢形变，增加体系弹性能而受到液晶施加的弹性力矩和弹性力。向列相液晶中纳米悬浮颗粒所受到的弹性力，可以用来实现对颗粒的操纵，也可以用来将其排列成一些有用的结构。
　　本文研究了悬浮于扭曲型向列相液晶盒中的磁性镍纳米金属丝在外加恒定/旋转磁场下的动态响应行为。我们采用等效电容法和保角变换法来研究此纳米金属丝悬浮体系。研究结果表明纳米金属丝的平衡位置与其半径有关，而其角度弛豫时间则取决于其长度和所处流体环境。与已有的实验结果做比较，发现我们的计算与实验结果符合得很好。通过对体系施加旋转磁场，在金属丝平衡位置附近，除了垂直方向上的振动，同时发现由金属丝翻转所引起的小幅度波动。该现象随着外加的旋转磁场的角速度或者磁场大小的增大而趋于平缓，直至最后消失。

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作者
谭晓琴;
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作者单位

厦门大学;

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授予单位厦门大学;
学科理论物理
授予学位硕士
导师姓名吴晨旭;
年度 2011
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 O753.2;
关键词
向列相液晶; 纳米金属丝; 外加磁场; 动态响应;

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1. 扭曲型向列相液晶中纳米金属丝的动态行为 [J] . 谭晓琴 ,曾明颖 ,崔伟 . 厦门大学学报（自然科学版） . 2012,第001期
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