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基于混合液晶分子动力学模拟比较液晶分子旋转黏度大小

王启东 彭增辉 刘永刚 姚丽双 任淦 宣丽

基于混合液晶分子动力学模拟比较液晶分子旋转黏度大小

王启东, 彭增辉, 刘永刚, 姚丽双, 任淦, 宣丽
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  • 提高液晶波前校正器的响应速度是增加液晶自适应光学系统校正带宽的关键, 而研究设计低旋转黏度的液晶分子是提高液晶波前校正器响应速度的根本方法. 利用原子水平上的分子动力学方法获得了目标分子的液相、向列相以及近晶相, 给出了理论计算液晶分子序参数以及旋转黏度的方法. 与此同时, 结合实验方法, 提出利用混合液晶分子动力学模拟来比较液晶分子旋转黏度的大小, 通过多次模拟、多起始点数据处理最大限度消除了因边界尺寸效应带来的数据波动, 最后给出了两种高性能液晶分子的具体比较结果. 这种分子动力学模拟方法能够探查分子结构细微差别对液晶相态以及旋转黏度的影响, 为设计低旋转黏度的液晶分子提供了理论支持, 必将为快速响应液晶材料的设计提供帮助.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61205021,61475152,61377032,61378075,61405194)资助的课题.
    [1]

    Kotova S P, Kvashnin M Y, Rakhmatulin M A, Zayakin O A, Guralnik I R, Klimov N A, Clark P, Love G D, Naumov A F, Saunter C D, Loktev M Y, Vdovin G V, Toporkova L V 2002 Opt. Express 10 1258

    [2]

    Cao Z L, Mu Q Q, Hu L F, Liu Y G, Xuan L 2010 Opt. Commun. 283 946

    [3]

    Zhang Z, You Z, Chu D 2014 Light-Sci. Appl. 3 213

    [4]

    Hu H B, Hu L F, Peng Z H, Mu Q Q, Zhang X Y, Liu C, Xuan L 2012 Opt. Lett. 37 3324

    [5]

    Wang Q D, Peng Z H, Fang Q Q, Li X P, Qi M J, Liu Y G, Yao L S, Cao Z L, Mu Q Q, Xuan L 2013 Opt. Commun. 305 236

    [6]

    Peng Z H, Liu Y G, Yao L S, Cao Z L, Mu Q Q, Hu L F, Xuan L 2011 Opt. Lett. 36 3608

    [7]

    Wu S T, Wu C S 1988 Appl. Phys. Lett. 53 1794

    [8]

    Lebwohl P A, Lasher G 1971 Phys. Rev. A 6 426

    [9]

    Yan F, Hixson C, Earl D 2008 Phys. Rev. Lett. 101 157801

    [10]

    Wilson M R 2007 Chem. Soc. Rev. 36 1881

    [11]

    Wilson M R, Allen M P 1992 Liq. Cryst. 12 157

    [12]

    Cook M J, Wilson M R 2001 Mol. Cryst. Liq. Cryst. 363 181

    [13]

    Berardi R, Muccioli L, Zannoni C 2004 Chem. Phys. Chem. 5 104

    [14]

    Cheung D L, Clark S J, Wilson M R 2004 J. Chem. Phys. 121 9131

    [15]

    Lansac Y, Glaser M A, Clark N A, Lavrentovich O D 1999 Nature 398 54

    [16]

    Cacelli I, De Gaetani L, Prampolini G, Tani A 2007 J. Phys. Chem. B 111 2130

    [17]

    Zakharov A, Komolkin A, Maliniak A 1999 Phys. Rev. E 59 6802

    [18]

    Ilk Capar M, Cebe E 2005 Chem. Phys. Lett. 407 454

    [19]

    Zhang R, He J, Peng Z H, Xuan L 2009 Acta Phys. Sin. 58 5560 (in Chinese) [张然, 何军, 彭增辉, 宣丽 2009 物理学报 58 5560]

    [20]

    Gauza S, Li J, Wu S T, Spadlo A, Dabrowski R, Tzeng Y N, Cheng K L 2005 Liq. Cryst. 32 1077

    [21]

    Gauza S, Wen C H, Wu B, Wu S T, Spadlo A, Dabrowski R 2006 Liq. Cryst. 33 705

    [22]

    Peng Z H, Yao L S, Mu Q Q, Zhao J L, Liu Y G, Li D Y, Yan D M 2013 Chin. J. Liq. Cryst. 28 479 (in Chinese) [彭增辉, 姚丽双, 穆全全, 赵晶丽, 刘永刚, 李大禹, 闫冬梅 2013 液晶与显示 28 479]

    [23]

    Wang J, Wolf R M, Caldwell J W, Kollman P A, Case D A 2004 J. Comput. Chem. 25 1157

    [24]

    Van Der Spoel D, Lindahl E, Hess B, Groenhof G, Mark A E, Berendsen H J C 2005 J. Comput. Chem. 26 1701

    [25]

    Hess B, Kutzner C, van der Spoel D, Lindahl E 2008 J. Chem. Theory Comput. 4 435

    [26]

    Matsushita T, Koseki S 2005 J. Chem. Phys. B 109 13493

    [27]

    Zhang R 2009 Ph. D. Dissertation (Changchun: Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences) (in Chinese) [张然 2009 博士学位论文(长春: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)]

  • [1]

    Kotova S P, Kvashnin M Y, Rakhmatulin M A, Zayakin O A, Guralnik I R, Klimov N A, Clark P, Love G D, Naumov A F, Saunter C D, Loktev M Y, Vdovin G V, Toporkova L V 2002 Opt. Express 10 1258

    [2]

    Cao Z L, Mu Q Q, Hu L F, Liu Y G, Xuan L 2010 Opt. Commun. 283 946

    [3]

    Zhang Z, You Z, Chu D 2014 Light-Sci. Appl. 3 213

    [4]

    Hu H B, Hu L F, Peng Z H, Mu Q Q, Zhang X Y, Liu C, Xuan L 2012 Opt. Lett. 37 3324

    [5]

    Wang Q D, Peng Z H, Fang Q Q, Li X P, Qi M J, Liu Y G, Yao L S, Cao Z L, Mu Q Q, Xuan L 2013 Opt. Commun. 305 236

    [6]

    Peng Z H, Liu Y G, Yao L S, Cao Z L, Mu Q Q, Hu L F, Xuan L 2011 Opt. Lett. 36 3608

    [7]

    Wu S T, Wu C S 1988 Appl. Phys. Lett. 53 1794

    [8]

    Lebwohl P A, Lasher G 1971 Phys. Rev. A 6 426

    [9]

    Yan F, Hixson C, Earl D 2008 Phys. Rev. Lett. 101 157801

    [10]

    Wilson M R 2007 Chem. Soc. Rev. 36 1881

    [11]

    Wilson M R, Allen M P 1992 Liq. Cryst. 12 157

    [12]

    Cook M J, Wilson M R 2001 Mol. Cryst. Liq. Cryst. 363 181

    [13]

    Berardi R, Muccioli L, Zannoni C 2004 Chem. Phys. Chem. 5 104

    [14]

    Cheung D L, Clark S J, Wilson M R 2004 J. Chem. Phys. 121 9131

    [15]

    Lansac Y, Glaser M A, Clark N A, Lavrentovich O D 1999 Nature 398 54

    [16]

    Cacelli I, De Gaetani L, Prampolini G, Tani A 2007 J. Phys. Chem. B 111 2130

    [17]

    Zakharov A, Komolkin A, Maliniak A 1999 Phys. Rev. E 59 6802

    [18]

    Ilk Capar M, Cebe E 2005 Chem. Phys. Lett. 407 454

    [19]

    Zhang R, He J, Peng Z H, Xuan L 2009 Acta Phys. Sin. 58 5560 (in Chinese) [张然, 何军, 彭增辉, 宣丽 2009 物理学报 58 5560]

    [20]

    Gauza S, Li J, Wu S T, Spadlo A, Dabrowski R, Tzeng Y N, Cheng K L 2005 Liq. Cryst. 32 1077

    [21]

    Gauza S, Wen C H, Wu B, Wu S T, Spadlo A, Dabrowski R 2006 Liq. Cryst. 33 705

    [22]

    Peng Z H, Yao L S, Mu Q Q, Zhao J L, Liu Y G, Li D Y, Yan D M 2013 Chin. J. Liq. Cryst. 28 479 (in Chinese) [彭增辉, 姚丽双, 穆全全, 赵晶丽, 刘永刚, 李大禹, 闫冬梅 2013 液晶与显示 28 479]

    [23]

    Wang J, Wolf R M, Caldwell J W, Kollman P A, Case D A 2004 J. Comput. Chem. 25 1157

    [24]

    Van Der Spoel D, Lindahl E, Hess B, Groenhof G, Mark A E, Berendsen H J C 2005 J. Comput. Chem. 26 1701

    [25]

    Hess B, Kutzner C, van der Spoel D, Lindahl E 2008 J. Chem. Theory Comput. 4 435

    [26]

    Matsushita T, Koseki S 2005 J. Chem. Phys. B 109 13493

    [27]

    Zhang R 2009 Ph. D. Dissertation (Changchun: Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences) (in Chinese) [张然 2009 博士学位论文(长春: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)]

  • [1] 彭增辉, 宣丽, 张然, 何军. 向列相液晶nCB(4-n-alkyl-4′-cyanobiphenyls, n=5—8)的旋转黏度及其奇偶效应的分子动力学模拟. 物理学报, 2009, 58(8): 5560-5566. doi: 10.7498/aps.58.5560
    [2] 陈泽章. 太赫兹波段液晶分子极化率的理论研究. 物理学报, 2016, 65(14): 143101. doi: 10.7498/aps.65.143101
    [3] 王晓东, 欧阳洁, 苏进. 非均匀剪切流场中液晶聚合物微观结构的无网格模拟. 物理学报, 2010, 59(9): 6369-6376. doi: 10.7498/aps.59.6369
    [4] 王谦, 何赛灵. 液晶指向矢分布的模拟和比较研究. 物理学报, 2001, 50(5): 926-932. doi: 10.7498/aps.50.926
    [5] 王琛, 宋海洋, 安敏荣. 界面旋转角对双晶镁力学性质影响的分子动力学模拟. 物理学报, 2014, 63(4): 046201. doi: 10.7498/aps.63.046201
    [6] 何 兰, 沈允文, 容启亮, 徐 雁. 基于分子动力学模拟的主链型液晶聚合物的新模型. 物理学报, 2006, 55(9): 4407-4413. doi: 10.7498/aps.55.4407
    [7] 周建伟, 梁静秋, 梁中翥, 田超, 秦余欣, 王维彪. 光控液晶光子晶体微腔全光开关. 物理学报, 2013, 62(13): 134208. doi: 10.7498/aps.62.134208
    [8] 王家璐, 杜木清, 张伶莉, 刘永军, 孙伟民. 基于不同液晶填充光子晶体光纤传输特性的研究. 物理学报, 2015, 64(12): 120702. doi: 10.7498/aps.64.120702
    [9] 梁琴, 陈征宇. 受限液晶系统的理论新进展. 物理学报, 2016, 65(17): 174201. doi: 10.7498/aps.65.174201
    [10] 王磊, 肖芮文, 葛士军, 沈志雄, 吕鹏, 胡伟, 陆延青. 太赫兹液晶材料与器件研究进展. 物理学报, 2019, 68(8): 084205. doi: 10.7498/aps.68.20182275
    [11] 于涛, 彭增辉, 阮圣平, 宣丽. 单体光交联制备液晶垂直取向膜. 物理学报, 2004, 53(1): 316-319. doi: 10.7498/aps.53.316
    [12] 侯 钢, 徐则达, 苗明川, 樊尚春. 液晶稳态和瞬态多波混频与非线性光学特性. 物理学报, 2005, 54(10): 4776-4781. doi: 10.7498/aps.54.4776
    [13] 胡社军, 殷建玲, 黄旭光, 刘颂豪. 液晶调制的光子晶体可控偏光片和光开关. 物理学报, 2006, 55(10): 5268-5276. doi: 10.7498/aps.55.5268
    [14] 阎昊岚, 程雅青, 王凯礼, 王雅昕, 陈洋玮, 袁秋林, 马恒. 烷基环己苯异硫氰酸液晶材料太赫兹波吸收. 物理学报, 2019, 68(11): 116102. doi: 10.7498/aps.68.20190209
    [15] 刘永刚, 宣 丽, 郑致刚, 李文萃. 双重复合式液晶/聚合物电调谐光栅的制备. 物理学报, 2008, 57(11): 7344-7348. doi: 10.7498/aps.57.7344
    [16] 王豆豆, 王丽莉, 李冬冬. 热可调液晶填充微结构聚合物光纤设计及特性分析. 物理学报, 2012, 61(12): 128101. doi: 10.7498/aps.61.128101
    [17] 乔小溪, 张向军, 田煜, 孟永钢, 温诗铸. 液晶在电场和剪切耦合作用下的流变学行为. 物理学报, 2013, 62(17): 176101. doi: 10.7498/aps.62.176101
    [18] 唐远河, 吴勇. 基于液晶和DSP的强光局部选通智能网络摄像系统研究. 物理学报, 2013, 62(21): 214210. doi: 10.7498/aps.62.214210
    [19] 杨傅子. 从plasmon到nanoplasmonics——近代光子学前沿及液晶在其动态调制中的应用. 物理学报, 2015, 64(12): 124214. doi: 10.7498/aps.64.124214
    [20] 王志鹏, 张峰, 杨嘉炜, 李鹏涛, 关宝璐. 表面液晶-垂直腔面发射激光器阵列的热特性. 物理学报, 2020, 69(6): 064203. doi: 10.7498/aps.69.20191793
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-01-19
  • 修回日期:  2015-05-05
  • 刊出日期:  2015-06-05

基于混合液晶分子动力学模拟比较液晶分子旋转黏度大小

  • 1. 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, 长春 130022;
  • 2. 中国科学院大学, 北京 100039;
  • 3. 中国科学院理论物理研究所, 理论物理国家重点实验室, 北京 100190
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61205021,61475152,61377032,61378075,61405194)资助的课题.

摘要: 提高液晶波前校正器的响应速度是增加液晶自适应光学系统校正带宽的关键, 而研究设计低旋转黏度的液晶分子是提高液晶波前校正器响应速度的根本方法. 利用原子水平上的分子动力学方法获得了目标分子的液相、向列相以及近晶相, 给出了理论计算液晶分子序参数以及旋转黏度的方法. 与此同时, 结合实验方法, 提出利用混合液晶分子动力学模拟来比较液晶分子旋转黏度的大小, 通过多次模拟、多起始点数据处理最大限度消除了因边界尺寸效应带来的数据波动, 最后给出了两种高性能液晶分子的具体比较结果. 这种分子动力学模拟方法能够探查分子结构细微差别对液晶相态以及旋转黏度的影响, 为设计低旋转黏度的液晶分子提供了理论支持, 必将为快速响应液晶材料的设计提供帮助.

English Abstract

参考文献 (27)

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