有限分子層向列相液晶Monte Carlo模擬的研究.pdf

1、為了計算物理系統(tǒng)的特性，一般的做法都是用基本運動方程在相空間中生成一條路徑，然后沿這條路徑計算感興趣的物理量的值。但是計算物理模擬中的MonteCarlo(MC)方法采用的是一種不同的做法。它首先將系統(tǒng)用一個哈密頓量描述，并選擇一個對問題合適的系綜，然后用與這個系綜相聯(lián)系的分布函數(shù)和配分函數(shù)，就可以計算所有的可觀測量了。MC方法的基本思想是對主要的貢獻(xiàn)抽樣以得到可觀測量的估值。 在液晶盒基板表面處，由于涂敷了聚合物薄膜并進(jìn)行摩擦

2、處理，使得表面處產(chǎn)生表面作用勢，從而使液晶分子沿面平行排列。摩擦基板間液晶薄層的指向矢排列和分子有序度是理論和實驗研究的熱點，本文正是利用MC方法來模擬平行基板間液晶薄層的指向矢分布和分子排列有序度。 我們首先利用MC方法重復(fù)出大家所熟知的Lebwohl-Lasher(L-L)模型，然后在此基礎(chǔ)上對本體液晶的相變進(jìn)行研究，得到與文獻(xiàn)一致的結(jié)果。最后我們對摩擦基板間的液晶薄層進(jìn)行模擬，采用L-L模型兩體勢，將分子質(zhì)心固定在簡單立方

3、(20×20×20)晶格的格點上，假設(shè)只存在最近鄰作用，在平行于基板的分子層上賦以周期性邊界條件，可以得到各薄層分子有序度和指向矢分布的數(shù)值結(jié)果。從模擬結(jié)果可以看出，摩擦基板間液晶薄層的分子有序度與本體系統(tǒng)有較大差別，且與表面相對作用強度有關(guān)，同時在不同的表面相對作用強度下相變溫度與本體系統(tǒng)相比亦有一定的偏移；另外表面處由于基板作用指向矢方向不再具有軸對稱性，而是具有雙軸對稱性即誘導(dǎo)雙軸性，本文的模擬結(jié)果亦可體現(xiàn)出來。文中適時地與分子場