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

张然; 何军; 彭增辉; 宣丽

doi:10.7498/aps.58.5560

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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

张然 , 何军 , 彭增辉 , 宣丽

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Citation:

凝聚物质：结构、热学和力学性质

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

张然, 何军, 彭增辉, 宣丽

物理学报, 2009, 58(8): 5560-5566.

doi: 10.7498/aps.58.5560

Molecular dynamics simulation of the rotational viscosity and its odd-even effect of nematic liquid crystals nCB(4-n-alkyl-4′-cyanobiphenyls, n=5—8)

Zhang Ran, He Jun, Peng Zeng-Hui, Xuan Li

Acta Phys. Sin., 2009, 58(8): 5560-5566.

doi: 10.7498/aps.58.5560

摘要
在全原子力场模型的基础上，对向列液晶nCB（4-n-alkyl-4′-cyanobiphenyls, n=5—8）进行了等压等温NPT系综下的分子动力学（MD）模拟.对MD的轨迹分析得到了二阶和四阶序参数以及描述液晶分子翻转运动的取向时间相关函数（TCF），并通过一个近似的单指函数对TCF拟合得到了相关时间.在此基础上，计算了nCB（n=5—8）的旋转扩散系数（Rotational diffusion coefficient, RDC）.利用基于统计力学模型的Nemtsov-Zakharov方法和Fialkowski方法，分别计算了它们的旋转黏度系数（rotational viscosity coefficient, RVC），进而分别讨论了RVC，RDC和相关时间的奇偶效应.与文献中的实验结果比较表明，该方法得到了合理的计算结果和一致的奇偶效应.

关键词:
旋转黏度 /

奇偶效应 /

分子动力学模拟 /

向列相液晶
Abstract
Based on a full-atomic force field model, molecular dynamics （MD） studies of nCB serials（4-n-alkyl-4′-cyanobiphenyls, n=5—8）were performed under the isothermal-isobaric NPT ensemble. The second and forth rank order parameters and the orientational time correlation function （TCF） were obtained by analyzing the trajectory of MD simulation. Then the correlation time was obtained from the fitting of TCF by a single exponential approximation and the rotational diffusion coefficient （RDC） was computed. The rotational viscosity coefficients （RVC） of nCB（n=5—8） were calculated by Nemtsov-Zakharov and Fialkowski equations, which are based on the statistical-mechanical approach. The odd-even effect of RVC, RDC and the correlation time were discussed separately. Reasonable agreement between the calculated results and the measured data published in literature is obtained, including identical odd-even effect.

Keywords:
rotational viscosity /

odd-even effect /

molecular dynamics simulation /

nematic liquid crystal
作者及机构信息
张然²,

何军²,

彭增辉¹,

宣丽¹

(1)中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033; (2)中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033；中国科学院研究生院，北京 100039

基金项目: 国家自然科学基金（批准号：50703039，60736042）资助的课题.
Authors and contacts
Zhang Ran²,

He Jun²,

Peng Zeng-Hui¹,

Xuan Li¹

(1)中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033; (2)中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033；中国科学院研究生院，北京 100039
参考文献

施引文献

[1]	汪浩然, 张银川, 胡巍, 郭旗. 向列相液晶的饱和非线性及双稳态孤子. 物理学报, 2023, 72(7): 074204. doi: 10.7498/aps.72.20222088
[2]	梁德山, 黄厚兵, 赵亚楠, 柳祝红, 王浩宇, 马星桥. 拓扑荷在圆盘状向列相液晶薄膜中的尺寸效应. 物理学报, 2021, 70(4): 044202. doi: 10.7498/aps.70.20201623
[3]	韦昭召, 马骁, 柯常波, 张新平. Fe合金FCC-BCC原子尺度台阶型马氏体相界面迁移行为的分子动力学模拟研究. 物理学报, 2020, 69(13): 136102. doi: 10.7498/aps.69.20191903
[4]	吕月兰, 尹向宝, 杨月, 刘永军, 苑立波. 染料掺杂液晶可调谐光纤荧光光源的研究. 物理学报, 2017, 66(15): 154205. doi: 10.7498/aps.66.154205
[5]	尹向宝, 刘永军, 张伶莉, 吕月兰, 霍泊帆, 孙伟民. 大变焦范围电调谐液晶变焦透镜的研究. 物理学报, 2015, 64(18): 184212. doi: 10.7498/aps.64.184212
[6]	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. 物理学报, 2015, 64(12): 126102. doi: 10.7498/aps.64.126102
[7]	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
[8]	王强, 关宝璐, 刘克, 史国柱, 刘欣, 崔碧峰, 韩军, 李建军, 徐晨. 表面液晶-垂直腔面发射激光器温度特性的研究. 物理学报, 2013, 62(23): 234206. doi: 10.7498/aps.62.234206
[9]	羊梦诗, 李鑫, 叶志鹏, 陈亮, 徐灿, 储修祥. 丝素氨基酸寡肽链生长过程中的尺寸效应. 物理学报, 2013, 62(23): 236101. doi: 10.7498/aps.62.236101
[10]	刘永军, 孙伟民, 刘晓颀, 姚丽双, 鲁兴海, 宣丽. 向列相液晶染料可调谐激光器的研究. 物理学报, 2012, 61(11): 114211. doi: 10.7498/aps.61.114211
[11]	汪俊, 张宝玲, 周宇璐, 侯氢. 金属钨中氦行为的分子动力学模拟. 物理学报, 2011, 60(10): 106601. doi: 10.7498/aps.60.106601
[12]	谢红献, 于涛, 刘波. 温度对镍基单晶高温合金γ/γ'相界面上错配位错运动影响的分子动力学研究. 物理学报, 2011, 60(4): 046104. doi: 10.7498/aps.60.046104
[13]	唐先柱, 鲁兴海, 彭增辉, 刘永刚, 宣丽. 铁电液晶螺旋结构的理论近似研究. 物理学报, 2010, 59(6): 4001-4007. doi: 10.7498/aps.59.4001
[14]	任常愚, 孙秀冬, 裴延波. 向列相液晶中弱光引致各向异性衍射图样的研究. 物理学报, 2009, 58(1): 298-303. doi: 10.7498/aps.58.298.1
[15]	杨平保, 曹龙贵, 胡巍, 朱叶青, 郭旗, 杨湘波. 向列相液晶中强非局域空间光孤子的相互作用. 物理学报, 2008, 57(1): 285-290. doi: 10.7498/aps.57.285
[16]	龙学文, 胡巍, 张涛, 郭旗, 兰胜, 高喜存. 向列相液晶中强非局域空间光孤子传输的理论研究. 物理学报, 2007, 56(3): 1397-1403. doi: 10.7498/aps.56.1397
[17]	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
[18]	展凯云, 裴延波, 侯春风. 向列相液晶中空间光孤子的观测. 物理学报, 2006, 55(9): 4686-4690. doi: 10.7498/aps.55.4686
[19]	刘红, 王慧. 双轴性向列相液晶的相变理论. 物理学报, 2005, 54(3): 1306-1312. doi: 10.7498/aps.54.1306
[20]	孙小伟, 褚衍东, 刘子江, 刘玉孝, 王成伟, 刘维民. 高温高压下闪锌矿相GaN结构和热力学特性的分子动力学研究. 物理学报, 2005, 54(12): 5830-5836. doi: 10.7498/aps.54.5830

计量

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被引次数: 0

物理学报. 2009, 58(8): 5560-5566.

doi: 10.7498/aps.58.5560.

凝聚物质：结构、热学和力学性质

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

1. (1)中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033; (2)中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033；中国科学院研究生院，北京 100039

基金项目: 国家自然科学基金（批准号：50703039，60736042）资助的课题.

收稿日期: 2008-10-20
修回日期: 2008-12-26
刊出日期: 2009-04-05

摘要: 在全原子力场模型的基础上，对向列液晶nCB（4-n-alkyl-4′-cyanobiphenyls, n=5—8）进行了等压等温NPT系综下的分子动力学（MD）模拟.对MD的轨迹分析得到了二阶和四阶序参数以及描述液晶分子翻转运动的取向时间相关函数（TCF），并通过一个近似的单指函数对TCF拟合得到了相关时间.在此基础上，计算了nCB（n=5—8）的旋转扩散系数（Rotational diffusion coefficient, RDC）.利用基于统计力学模型的Nemtsov-Zakharov方法和Fialkowski方法，分别计算了它们的旋转黏度系数（rotational viscosity coefficient, RVC），进而分别讨论了RVC，RDC和相关时间的奇偶效应.与文献中的实验结果比较表明，该方法得到了合理的计算结果和一致的奇偶效应.

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Molecular dynamics simulation of the rotational viscosity and its odd-even effect of nematic liquid crystals nCB(4-n-alkyl-4′-cyanobiphenyls, n=5—8)

摘要

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作者及机构信息

(1)中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033; (2)中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033；中国科学院研究生院，北京 100039

Authors and contacts

(1)中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033; (2)中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033；中国科学院研究生院，北京 100039

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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

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Molecular dynamics simulation of the rotational viscosity and its odd-even effect of nematic liquid crystals nCB(4-n-alkyl-4′-cyanobiphenyls, n=5—8)

1.
(1)中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033; (2)中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033；中国科学院研究生院，北京 100039

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Molecular dynamics simulation of the rotational viscosity and its odd-even effect of nematic liquid crystals nCB(4-n-alkyl-4′-cyanobiphenyls, n=5—8)

摘要

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(1)中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033; (2)中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033；中国科学院研究生院，北京 100039

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(1)中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033; (2)中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033；中国科学院研究生院，北京 100039

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English Abstract

Molecular dynamics simulation of the rotational viscosity and its odd-even effect of nematic liquid crystals nCB(4-n-alkyl-4′-cyanobiphenyls, n=5—8)

1. (1)中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033; (2)中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033；中国科学院研究生院，北京 100039

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