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扭转向列型液晶中悬浮纳米金属丝的动力学性质

游春莲  
【摘要】:液晶相作为研究纳米颗粒的溶液,为一些特殊颗粒提供了新的纳米尺度的操纵方法。当把细长的纳米金属颗粒嵌于朝着某一特定方向排列的棒状向列型液晶中,这些液晶分子趋向体系低能量的排列为金属颗粒提供了力及转矩的作用,这种现象在普通的溶液中是不存在的。在向列型液晶中的纳米颗粒所受的力可以用来操纵这些颗粒,并使它们排列成一些特殊的结构。前人已经采用保角变换法解决单个平板边界的液晶体系中嵌入金属丝的力的作用,但无法解决液晶盒中嵌入金属丝的问题。 本文采用等效电容的方法来分析纳米金属丝悬于中间充满向列型液晶的两个无限大的刻槽平行板中的动力学过程。金属丝的质量m越小,存在下本征截止频率ω_z~c所需的两平板间的临界距离L越大。模拟还表明在小质量区域内弛豫时间τ与有效黏性系数η成正比,与金属丝的质量m成反比,比例系数为1.26×10~(-8)s Poise/g。


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