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

在全原子力场模型的基础上,对向列液晶nCB(4-n-alkyl-4'-cyano biphenyls,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(Rotat ional 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.     

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

提高液晶波前校正器的响应速度是增加液晶自适应光学系统校正带宽的关键, 而研究设计低旋转黏度的液晶分子是提高液晶波前校正器响应速度的根本方法. 利用原子水平上的分子动力学方法获得了目标分子的液相、向列相以及近晶相, 给出了理论计算液晶分子序参数以及旋转黏度的方法. 与此同时, 结合实验方法, 提出利用混合液晶分子动力学模拟来比较液晶分子旋转黏度的大小, 通过多次模拟、多起始点数据处理最大限度消除了因边界尺寸效应带来的数据波动, 最后给出了两种高性能液晶分子的具体比较结果. 这种分子动力学模拟方法能够探查分子结构细微差别对液晶相态以及旋转黏度的影响, 为设计低旋转黏度的液晶分子提供了理论支持, 必将为快速响应液晶材料的设计提供帮助.