外场中半无限向列相液晶体系的相变

考虑半无限向列相液晶体系在外加场和衬底非线性作用下的相变特征,包括远离衬底的液晶(体液晶)和表面的液晶的相变情况,得到三维体液晶和表面液晶的相变曲面.研究表明:体液晶的相变只和外磁场和温度有关系,而且发生相变的温度和外磁场是呈线性增大的;表面液晶的相变除了与外磁场和温度有关外,还与衬底和表面液晶的耦合强度,以及衬底的序参数有关系.     

表面相互作用对向列相液晶相变的影响

考虑表面对液晶沿^b0、^c0两相互垂直的相互作用平均场hb、hc,导出在此平均场作用下双轴向列相液晶表面能与指向矢,序参数以及hb、hc有关的一般公式.得到表面处液晶在hb、hc平面内的相图.结果表明对于给定的hc,增加沿^b0的场强hb,可使系统进入沿^a0=(^b0×^c0)(当hb<0)或^b0(当hb>0)的双轴相.对有限厚度液晶盒,减少盒厚可增加表面相互作用对系统的影响,使双轴相所在温度区域增加.表面与盒中心液晶相的对称性并非总是同步,当hc较大时,盒中心液晶双轴相的对称性明显滞后于表面.     

基于接触角的木材表界面润湿特性研究现状及问题分析

木材表界面润湿特性与其表面物理化学性质密切相关,是木材表界面特性中的重要参数之一.系统地总结、阐述近年来国内外对木材表面润湿渗透特性、木材表面自由能计算以及木材表界面润湿特性影响因素的研究现状,并对木材表界面润湿特性研究过程中存在的问题和发展趋势进行探讨,可为改善木材表面加工性能及调控木材表界面结构等提供理论依据.     

向列相液晶界面锚定能公式的比较分析

向列相液晶是各种液晶中最重要的一种,在液晶显示中得到了广泛应用.通过对其一维锚定能不同公式的比较分析指出了修正后的RP公式被普遍接受的原因;对目前已提出的二维锚定的四种锚定能公式进行了比较分析并指出,Zhao等人利用球谐函数展开的方式得到的表达式是较符合物理实际的公式;且在二维情况下的锚定能表达式中,出现球谐函数Ym(θ,φ)也是必然的.     

速生杨树木材表面的动态润湿性能和自由能研究

润湿性是木质材料的一个重要界面特性,它可以表征胶粘剂与木质材料接触状态,木材的表面润湿性能对木质复合材料的胶合强度有较大的影响。根据木质材料的结构与性能特点,笔者建立了描述其表面动态润湿性能的数学模型,在模型中提出了用系数K来评价胶的润湿性能;并运用该模型研究了脲醛树脂（UF）和酚醛树脂（PF）两种胶粘剂对杨木表面的动态润湿性能的影响,以及脲醛树脂胶对同一年轮内的早材和晚材的动态润湿性能,同时还研究了杨木表面自由能与其表面吸水量之间的关系。结果表明:与PF相比,UF在杨木表面的润湿性能较好,UF对早材的润湿性能比对晚材好;在相同时间内,杨木单位表面积吸水量越多,其表面自由能越大。     

Fe—Mn—Si基合金共格界面能的离散点阵平面分析

结合合金的相变热力学对离散点阵平面（DLP）模型进行了改进,使之能够处理多元置换型合金中诸如马氏体与奥氏体这类化学成分相同而结构不同的两相共格界面能。利用改进的DLP模型计算了Fe-Mn-Si基合金的{111}fcc//{0001}hcp共格界面能,分析了温度、合金成分对它的影响,结果表明,与它们对层错能的影响一致。体系的共格界面能作为马氏体相变临界驱动力△GMs^γ→ε中的阻力项所占的比例小于10%。     

界面效应对向列型液晶序参量的影响

本文用Ｍａｉｒ－Ｓａｕｐｃ理论讨论了界面对向列型液晶序参量的影响，计算了液晶膜中平面处的序参量Ｓｃ与界面处的序参量Ｓｂ和自由状态的序参量Ｓｏ的关系，明确了界面效应的作用范围。     

基于界面分子动力学的双壳微纳胶囊热湿传递模拟

为了进一步研究双壳微纳相变胶囊掺入建筑石膏中对多孔材料热湿传递的影响,提出了含有相变胶囊的多孔墙体热湿耦合模型.考虑相变微纳胶囊发生相变过程由表及里的特征,利用界面分子动力学中的对势和多体势,给出了胶囊界面模型的热性能参数的计算方法,同时考虑到双壳微纳胶囊外壳亲水性质及石膏孔隙对水分的吸附/解吸的热湿耦合作用,提出了胶囊界面湿参数的模型,对掺与不掺相变微胶囊模型进行了实测模拟,并应用计算机软件对方程进行了求解.结果表明:该模型可用于模拟含有相变胶囊墙体材料的热湿传递过程.     

具有质量涨落的双分数阶耦合谐振子系统的随机共振

本文对具有质量涨落的双分数阶耦合振子系统的随机共振（Stochastic Resonance,SR）进行了研究. 在利用Shapiro-Loginov公式和Laplace变换求得系统输出振幅增益（output Amplitude Gain,OAG）的解析式后,本文研究了不同参数对OAG共振行为的影响. 数值模拟结果显示,OAG随噪声强度、信号频率及阻尼系数的变化出现随机共振. 此外,分数阶和耦合系数对OAG的随机共振也有影响.     

Ag在单晶硅(111)基面上的反应润湿与固液界面能计算

采用滴座法研究Ag在高定向生长单晶硅(111)基面上的高温反应润湿行为及固液界面结构.结果表明,Ag/Si(111)润湿体系在1 200℃高温下的最终润湿角为96.7°,呈现不润湿现象,反应润湿界面有Si原子溶解到液态Ag中,但没有新相生成,Si和Ag仍以单质形式存在,因此Ag(l)/Si(s)界面能保持不变.通过计算得到1 200℃下Ag/Si(111)润湿体系的固体表面能和固液界面能分别为565.6和667.1 mJ.m-2.     

Observation of surface and bulk phase transitions in nematic liquid crystals

The behaviour of liquid crystal (LC) molecules near a surface is of both fundamental and technological interest: it gives rise to various surface phase-transition and wetting phenomena, and surface-induced ordering of the LC molecules is integral to the operation of LC displays. Here we report the observation of a pure isotropic-nematic (IN) surface phase transition-clearly separated from the bulk IN transition-in a nematic LC on a substrate. Differences in phase behaviour between surface and bulk are expected, but have hitherto proved difficult to distinguish, owing in part to the close proximity of their transition temperatures. We have overcome these difficulties by using a mixture of nematic LCs: small, surface-induced composition variations lead to complete separation of the surface and bulk transitions, which we then study independently as a function of substrate and applied magnetic field. We find the surface IN transition to be of first order on surfaces with a weak anchoring energy and continuous on surfaces with a strong anchoring. We show that the presence of high magnetic fields does not change the surface IN transition temperature, whereas the bulk IN transition temperature increases with field. We attribute this to the interaction energy between the surface and bulk phases, which is tuned by magnetic-field-induced order in the surface-wetting layer.     

块状菱镁矿烧结中期液相烧结行为

采用高温电炉对块状菱镁矿进行煅烧,研究了菱镁矿试样在煅烧中期（1400-1600℃）液相对烧结性能的影响。结果表明,液相在晶体周围分布越均匀,润湿晶粒的表面积越广泛,晶粒的发育程度越好,方镁石结晶度越大;1400-1600℃致密化系数由23.51%增加到71.24%,在液相的作用下块状菱镁矿烧结中期可分为两个阶段进行：阶段1—烧结传质方式为流动传质,烧结激活能随温度升高而减小,致密化速率快速增加;阶段2—随着温度的升高,烧结传质方式为“溶解-沉淀”,颗粒对应面产生化学位梯度增加,液相传质速率增加,烧结激活能降低,颗粒迅速致密化。揭示了块状菱镁矿液相烧结阶段的机理,为实际生产提供理论数据。     

金属表面张力的计算模型

以价电子能级结构理论对金属表面的原子能态进行分析，计算了表面原子结合能，并在此基础上得到表面超额焓的经验计算公式。将此公式推广到金属液固比表面焓、液态表面张力的计算，结果与实验值一致。     

梳型高分子聚合物液晶的相变

利用Freiser关于液晶分子相互作用模型,建立了梳型高聚物分子的哈密顿量,适用变分程序导出高聚物液晶结合相序参数自洽方程,得到在给定分子结构参数时的各向同性相至单轴向列相以及单轴至双轴向列相的相变。结果表明,当分子主、侧链间隔基团的耦合项中排斥作用以及结合相中较强向列相场者强度增大时,单轴至双轴向列相相变温度升高,并从一级相变逐渐变为二级相变。     

在铁电液晶中形成的聚合体网络及其对液晶载体分子组合排列的影响

在灌装于未经表面处理的样品盒内处于不同状态的液晶中制备聚合体网络。液晶／单体混合物由铁电液晶和双丙烯酸单体制成。单体的聚合通过维持该混合物处在一定的液晶态的条件下经紫外线固化来完成。不同的液晶态可通过控制铁电液晶的温度来获得。双丙烯酸单体或聚合体网络的存在会导致铁电液晶载体的相变温度降低。通过光学显微镜可观察聚合体网络对铁电液晶分子组合排列的影响。结果发现：在某一液晶态中铁电液晶分子的组合排列可被在该液晶态中聚合而成的聚合体网络所稳定,双丙烯酸基聚合体网络的存在可改良铁电液晶的电光开关特性。     

Liquid-crystal-mediated self-assembly at nanodroplet interfaces

Technological applications of liquid crystals have generally relied on control of molecular orientation at a surface or an interface. Such control has been achieved through topography, chemistry and the adsorption of monolayers or surfactants. The role of the substrate or interface has been to impart order over visible length scales and to confine the liquid crystal in a device. Here, we report results from a computational study of a liquid-crystal-based system in which the opposite is true: the liquid crystal is used to impart order on the interfacial arrangement of a surfactant. Recent experiments on macroscopic interfaces have hinted that an interfacial coupling between bulk liquid crystal and surfactant can lead to a two-dimensional phase separation of the surfactant at the interface, but have not had the resolution to measure the structure of the resulting phases. To enhance that coupling, we consider the limit of nanodroplets, the interfaces of which are decorated with surfactant molecules that promote local perpendicular orientation of mesogens within the droplet. In the absence of surfactant, mesogens at the interface are all parallel to that interface. As the droplet is cooled, the mesogens undergo a transition from a disordered (isotropic) to an ordered (nematic or smectic) liquid-crystal phase. As this happens, mesogens within the droplet cause a transition of the surfactant at the interface, which forms new ordered nanophases with morphologies dependent on surfactant concentration. Such nanophases are reminiscent of those encountered in block copolymers, and include circular, striped and worm-like patterns.     

电流变体系中的相变

基于点偶极子模型, 用统计的方法计算电流变体系的自由能, 考虑体系中粒子的渗透压,研究其液- 固相变.理论研究结果表明:当外加电场强度大于一临界值 E_c 时, 渗透压变为负值,体系发生由液相向固相的转化.     

用3-态Potts模型研究液晶薄膜相变

用3态Potts模型研究液晶薄相变，对给定的L层薄膜，每层的相变温度都由自由能最小决定，自由能采用变分累积展开方法计算，在此基础上进一步计算了热容，计算结果与实验（样品为54COOBC液晶薄膜）基本符合。