Vai trò của Shear trong chuyển tiếp từ đồng nhất đến lớp

Springer Science and Business Media LLC - Tập 177 - Trang 147-152 - 2011
S. T. Milner1, M. E. Cates2
1Corporate Research Science Laboratories, Exxon Research and Engineering Company, Annandale, USA
2Cavendish Laboratory, Cambridge, UK

Tóm tắt

Trong quá trình chuyển tiếp từ thể đồng nhất sang thể lớp, các thuật ngữ dao động phi tuyến làm giảm nhiệt độ chuyển tiếp τc và thúc đẩy chuyển tiếp trở thành bậc nhất. Ở đây, chúng tôi cho thấy rằng việc cắt (shear) ổn định, bằng cách ức chế các dao động, sẽ làm tăng τc; trong một khoảng nhiệt độ nhất định, pha lớp có thể được kích thích bằng cách áp dụng lực cắt. Một nghiên cứu về tiềm năng hiệu dụng chỉ ra rằng quá trình chuyển tiếp vẫn giữ nguyên bậc nhất, mặc dù trở nên rất yếu ở tốc độ cắt cao. Chúng tôi lập luận một cách trực giác rằng thứ tự lớp xảy ra đầu tiên với vectơ sóng vuông góc với cả vận tốc và gradient vận tốc. Chúng tôi ước tính tốc độ cắt đặc trưng cho hai hệ thống thực nghiệm hiện tại.

Từ khóa

#chuyển tiếp #đồng nhất #lớp #nhiệt độ chuyển tiếp #lực cắt

Tài liệu tham khảo

D. Roux and C. M. Knobler, Phys. Rev. Lett.60, 373 (1988); D. Roux, private communication. R. G. Laughlin, in Advances in Liquid Crystals, Ed. G. H. Brown, Academic Press, New York (1978); C. R. Safinya, D. Roux, G. S. Smith, S. K. Sinha, P. Dimon, N. A. Clark, and A. M. Bellocq, Phys. Rev. Lett.57, 2718 (1987); J. C. Lang and R. D. Morgan, J. Chem. Phys.73, 5849 (1980); M. E. Cates, D. Roux, D. Andelman, S. T. Milner, and S. A. Safran, Europhys. Lett.5, 733 (1988). See e.g., Surfactants in Solution, Vols. 1–3, Eds., K. L. Mittal and B. Lindman (Plenum Press, New York 1984); Vols 4–6, Eds., K. L. Mittal and P. Bothorel (Plenum Press, New York, 1986). E. Helfand and Z. Wassermann, in Developments in Block Copolymers - 1, Ed., I. Goodman (Applied Science, New York, 1982); L. Leibler, Macromolecules18, 1602 (1980); G. H. Fredrickson and E. Helfand, J. Chem. Phys.87, 697 (1987); J. Chem. Phys.89, 5890 (1988). G. H. Fredrickson, J. Chem. Phys.85, 5306 (1986); G. H. Fredrickson and R. G. Larson, J. Chem. Phys.86, 1553 (1987); A. Onuki, J. Chem. Phys.87, 3692 (1987). D. Huse and S. Leibler, J. Phys. (Paris)49, 605 (1988). M. E. Cates, D. Roux, D. Andelman, S. T. Milner, and S. A. Safran, Europhys. Lett.5, 733 (1988). S. Brazovskii, Zh. Eksp. Teor. Fiz.68, 175 (1975); translated as Sov. Phys. JETP41, 85 (1975). However, the methods of the present paper are not appropriate to describe the effects of shear on the I-A transition in typical thermotropic smectics. M. E. Cates and S. T. Milner, Phys. Rev. Lett.62, 1856 (1989). A. Onuki and K. Kawasaki, Annals of Phys.121, 456 (1979). A similar result appears in Eq.39 of A. Onuki, J. Chem. Phys.87, 3692 (1987). F. S. Bates, private communication. In fact, for these multicomponent systems, the I-L transition involves phase coexistence over a finite temperature range (Refs.1–3). To describe this in detail one needs a more complicated form than (1) for H (perhaps with several order parameters). We hope to address this issue in future work.