液晶静态模型及应用进展

张馨元; 崔慧林; 王钰; 陈宏一; 张心正

doi:10.37188/CJLCD.2022-0189

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液晶静态模型及应用进展

智能液晶材料与器件 | 更新时间：2022-08-10

- 液晶静态模型及应用进展
- Static models of liquid crystals and their application progress
- 液晶与显示 2022年37卷第8期页码：1032-1051
- 作者机构：
  
  1.南开大学物理科学学院/泰达应用物理研究院弱光非线性光子学教育部重点实验室，天津 300071
  2.南开大学液晶光子学中斯联合研究中心，天津 300071
- 作者简介：
  
  [ "张馨元（1999—），女，辽宁铁岭人，硕士研究生，2020年于西北大学获得学士学位，主要从事液晶光子学方面的研究。E-mail： 2120200224@mail.nankai.edu.cn" ]
  [ "张心正（1973—），男，河南温县人，博士，教授，2001年于南开大学获得博士学位，主要从事微纳光子学、液晶光子学等方面的研究。E-mail： zxz@nankai.edu.cn" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(12074201;12104335);教育部长江学者和创新团队发展计划(IRT_13R29)
- DOI：10.37188/CJLCD.2022-0189
  中图分类号： O753⁺.2;O141.4;O77
- 收稿日期：2022-06-07，
  
  修回日期：2022-06-26，
  
  纸质出版日期：2022-08-05
- 稿件说明：
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张馨元, 崔慧林, 王钰, 等. 液晶静态模型及应用进展[J]. 液晶与显示, 2022,37(8):1032-1051.

Xin-yuan ZHANG, Hui-lin CUI, Yu WANG, et al. Static models of liquid crystals and their application progress[J]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2022, 37(8): 1032-1051.
张馨元, 崔慧林, 王钰, 等. 液晶静态模型及应用进展[J]. 液晶与显示, 2022,37(8):1032-1051. DOI： 10.37188/CJLCD.2022-0189.

Xin-yuan ZHANG, Hui-lin CUI, Yu WANG, et al. Static models of liquid crystals and their application progress[J]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2022, 37(8): 1032-1051. DOI： 10.37188/CJLCD.2022-0189.

摘要

液晶是物理、化学和材料科学领域长期的研究热点之一。向列相液晶中分子倾向于沿某个方向优先取向的排列使其具有类似于晶体的电磁特性和光学特性，在显示、光场调控等方面发挥着重要作用。液晶的特殊光学纹理反映了其中包含的缺陷，构建液晶理论模型对研究液晶和此类缺陷具有重要的意义。本文综述了几种常用的液晶静态理论模型及其适用条件，分析了界面效应下锚定能引起的自由能变化。针对当前应用最广泛的Landau-de Gennes

张量模型，本文重点介绍了近年来该模型在弹性常数

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7.78933382

2.37066650

和低温极限问题中的研究动态，最后列举了液晶理论模型在实际应用方面的研究进展。

Abstract

Liquid crystals （LCs） have been one of the hot topics in physics， chemistry and material science for decades. Nematic liquid crystals （NLCs） are composed of molecules tending to align in a preferred direction and thus have orientational order. Hence， NLCs possess electromagnetic and optical properties similar to crystals， and play an important role in applications ranging from display to light field regulation， etc. LCs usually contain defects and therein exhibit special optical textures. In order to study these defects， a prevailing method is to build proper theoretical models for the LCs. In this review article， several static models of LCs and their applicable conditions are reviewed. The variation of free energy caused by anchoring energy under the interface effect is also analyzed in detail. Moreover， this article introduces the recent advances of the most widely used Landau-de Gennes

-tensor model in case of elastic constant

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9.14400005

2.79399991

and low temperature limit. Finally， the progress of these theoretical models in practical applications is also discussed.

关键词

Keywords

references

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