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化学学报 ›› 2007, Vol. 65 ›› Issue (20): 2224-2228. 上一篇    下一篇

研究论文

用平均场近似研究液晶分子结构与清亮点的关系

丁涪江*，汪必琴，赵可清   

  1. (四川师范大学化学与材料科学学院 成都 610066)
  • 投稿日期:2006-11-10 修回日期:2007-05-18 发布日期:2007-10-28
  • 通讯作者: 丁涪江

Relationship of Molecular Structures with Clear Points of Liquid Crystals Studied by Mean Field Approximation

DING Fu-Jiang* ;WANG Bi-Qin; ZHAO Ke-Qing   

  1. (College of Chemistry and Material Science, Sichuan Normal University, Chengdu 610066)
  • Received:2006-11-10 Revised:2007-05-18 Published:2007-10-28
  • Contact: DING Fu-Jiang

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液晶的平均场理论假设每个液晶分子都是处在其它周围所有分子的平均作用势场中, 而不考虑该分子与周围各个分子之间的单独关联, 一个分子所感受到的分子场就是所有其它分子给予这个分子的作用场对位置和对取向的平均值. 当周围分子不是完全有序排列时, 其混乱程度可以用序参量S表示(S≤1), 中央一个分子受的势能为－Sg(θ). 其中g(θ)是在排列整齐的平均场中该分子的势能函数的负值. 在此基础上, 可以解一个关于序参量和温度的积分方程, 求出清亮点. 本文采用Gay-Berne势模拟液晶分子的双体势, 用分子力学UFF方法优化液晶分子(二环辛烷和硼笼的衍生物)的单体和双体的构型和能量, 从而获得Gay-Berne势的参数, 得到液晶的清亮点. 计算结果与实验基本一致.

关键词: 液晶, 清亮点, 平均场, Gay-Berne势, 分子力学UFF水平

Nonpolar single- and two-ring dipentyl derivatives of p-carboranes and bicyclo[2,2,2]octane have been studied with a molecular dynamics UFF method. The interaction energies between two molecules in four configurations have been evaluated. Then the parameters in the Gay-Berne potential have been determined by comparison with these interaction energies. The clear point data obtained from the mean field approximation are in agreement with the experimental results.

Key words: liquid crystal, clear point, mean field, Gay-Berne potential, molecular mechanics UFF level