朗繆爾單分子膜和液晶彈性體的光致力學行為研究.pdf

1、由逆式偶氮衍生物液晶元構成的層狀C相液滴嵌入到各項同性的順式異構體基質中組成的Langmuir單分子膜，因為偶氮分子的光響應特性，在受到線偏振光照射后液滴內會發(fā)生分子結構化重取向。本文以Crusats等人的工作為基礎，根據他們對光照過程中發(fā)生變化的觀察，詳細解釋了系統(tǒng)自由能表達式，并依此推導了關于分子方位角的非守恒型相場演化方程。數值模擬的初始條件為旋轉對稱的內或外展曲構型，演化穩(wěn)態(tài)均為長棒狀逆式分子的二維指向矢大致垂直于照射偏振光電場

2、分量。初始形態(tài)為外展曲的液滴，演化過程對初始條件非常敏感，具有代表性的演化路徑主要有兩條，對于一些初始條件，演化路徑通常是二者的結合。文中還將數值模擬結果和利用布魯斯特角顯微鏡拍攝到的演化過程中分子瞬時構型圖片進行了對照，較為吻合。 由于長棒狀分子的光致異構會打亂液晶有序度，含有光敏分子的軟物質，比如液晶彈性體在受到光照時能承受非常大的可逆變形。本文基于Wamer等人提出的現象學模型，利用經典的彈性小變形理論，研究了固定于剛性基

3、底上的液晶彈性體層在圓偏振光垂直照射下的表面變形。分別考慮了兩種極限情況：薄膜和厚層。在Hankel變換之后，表面位移分量能夠表示成無限積分。數值計算的結果表明，對于薄膜和厚層，表面變形的特征是類似的。表面峰谷的形貌強烈依賴于照射光斑的無量綱半徑，這個值對于薄膜選為光斑半徑和膜厚度的比值，對于厚層選為光斑半徑和光強特征衰減深度的比值。特別地，當無量綱半徑從很小增加到很大的時候，表面形貌發(fā)生了從單一凹陷谷到盆地的轉變過程。此結果對某些表面