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4-硝基肉桂酸酯与4-卤代-4'-羟基偶氮苯的合成、介晶性及光学研究
摘要： 合成了六种结构中不含烷基链的新化合物：4-羟基偶氮苯、4-硝基-4'-羟基偶氮苯、4-氟-4'-羟基偶氮苯、4-氯-4'-羟基偶氮苯、4-溴-4'-羟基偶氮苯和4-碘-4'-羟基偶氮苯的4-硝基肉桂酸盐。通过偏光显微镜和差示扫描量热法测定了相变焓与温度。所有被研究化合物均具有互变向列相，且表现出极高的热稳定性——热分解仅在300°C以上温度发生。这些化合物包含两种不同的发色团（即偶氮基与乙烯基），其共同作用导致两组分复杂的反-顺式异构化过程（观察到三个时间分离的过程）。研究表明乙烯基的存在会显著使π-π*能带向高能方向移动，而偶氮基上取代基的极性也会影响该吸收带的能量。在4-羟基偶氮苯的4-硝基肉桂酸盐中还观察到了微弱的发光效应。
关键词： 向列相、发光、偶氮苯、反式-顺式异构化、偏光显微镜、DSC量热法
更新于2025-09-23 15:23:52
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液晶——用于先进应用的自组织软功能材料 || 弯曲形液晶：结构与介晶性质
摘要： 弯曲核心（BC）分子因其潜在应用于智能显示器和光子器件而成为一类引人注目的液晶材料。与棒状介晶相比，尽管这类弯曲形介晶分子本身不具有手性，但其介晶相中存在的极性有序使其能自组织形成具有显著特性的超结构。其中特别受关注的是双轴向列相液晶材料——这类用于显示技术的材料相比棒状液晶具有更快的响应速度，且成本大幅降低。本章简要综述了结构中含有三种不同核心单元的弯曲核心液晶：（1）2,5-二取代恶二唑；（2）1,3-二取代苯；（3）2,7-二取代萘。通过酯化或缩合反应，将各种介晶基团以对称或不对称方式连接到含酚羟基或氨基等反应性官能团的中心弯曲单元（BUs）上。所得化合物呈现出双轴向列相和/或近晶相介晶区（恶二唑衍生物具有较高转变温度），或胆甾相与香蕉型介晶相（苯和萘衍生物具有较低转变温度）。
关键词： 萘，向列相，偶氮介晶，间苯二酚，胆甾相，弯曲核分子，恶二唑，双轴，近晶相，液晶
更新于2025-09-23 15:22:29
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线性双氢键二元液晶混合物中诱导热致变色效应与重入近晶相的实验与计算研究
摘要： 氢键液晶（HBLC）混合物由二甘醇酸和4-n-烷氧基苯甲酸（n=9-12）设计合成。紫外-可见光谱、傅里叶变换红外光谱和差示扫描量热法等光谱表征证实了HBLC混合物的分子几何结构存在。通过分析其热致变色效应，评估了该材料在偏振滤光片应用中的潜力。差示扫描量热法确认了诱导产生的新相（近晶X相和近晶Cr相）及其转变过程，并借助偏光显微镜观察到了相应的光学织构。此外，密度泛函理论研究表明，孤对电子向π*轨道的跃迁会诱导产生重入近晶有序结构。偶极矩研究（基于密度泛函理论）清晰证实了当前HBLC混合物中由于单极-偶极相互作用而存在向列相和近晶相。通过最高占据分子轨道-最低未占分子轨道分析计算得出该HBLC材料的带隙为5.175 eV，并通过实验观测验证了这一结果。研究还报道了液晶参数，包括转变温度、焓值、稳定因子和倾斜角。
关键词： 热稳定性，向列相，密度泛函理论，重入性，热致变色
更新于2025-09-23 15:22:29
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4,4”-二炔基-2’,3’-二氟对三联苯的合成与液晶性能——C≡C乙炔桥连基团的影响
摘要： 基于三联苯分子核的介电负性液晶（LC）是一类广泛应用的棒状介晶体。从应用角度看，向列相光学各向异性是最重要的参数之一。因此某些应用需要高双折射值（向列介质中的光学各向异性），这可通过具有高电子极化率各向异性Δα的介晶分子实现。本研究所展示的三联苯分子设计基于通过末端乙炔桥（C≡C）延伸共轭π电子系统的理念，该桥作为连接末端烷基链的衔接单元。本研究开发了不同末端烷基链长度的4,4''-二乙炔基-2',3'-二氟三联苯的合成方法。所有合成化合物均具有宽向列相范围。本文将阐述该研究的合成挑战。最终产物及中间体的纯度和结构通过光谱法验证：气相色谱-质谱联用（GC-MS）、气相色谱-火焰离子化检测（GC-FID）、红外光谱（IR）和核磁共振（NMR）。相变温度、相态及焓数据通过偏光显微镜（POM）和差示扫描量热法测定。
关键词： 三联苯，乙炔桥，向列相
更新于2025-09-23 15:21:21
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微图案化液晶纹理中的拓扑缺陷马赛克
摘要： 向列相液晶薄片中出现的取向有序拓扑缺陷（如标准纹影织构所示）表现为具有强光学双折射的随机准二维系统。我们提出一种利用硅基底微图案孔洞捕获空气柱来创建和控制缺陷的方法。通过阵列化空气柱可将缺陷稳定并定位为规则二维晶格。我们探究了孔洞形状、晶格对称性及表面处理对最终缺陷晶格的影响，并运用拓扑规则阐释其排列机制。最后展示当体系跨越向列相-近晶A相变冷却后，由于近晶相等层间距条件对缺陷及周围结构产生制约，从而形成精细的万花筒状织构。
关键词： 近晶A相、向列相、双折射、微图案化、拓扑缺陷、液晶
更新于2025-09-23 15:21:01
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向列相液晶技术中的电控波束扫描泄漏波天线
摘要： 本文提出了一种基于新型向列相液晶（LC）技术的电控漏波天线（LWA），该天线采用微带-波导转换工作机制并具有宽波束扫描范围。该LWA由倒置微带结构与矩形波导组合而成。根据液晶材料在微波频段的特性，提出了一种宽带微带-波导转换器件。将梯度槽漏波结构与微带-波导转换器件相结合，形成具有连续可调波束的电控LWA。仿真与实验结果表明，本文提出的LWA在12 GHz下具有32°的波束扫描范围，且阻抗匹配良好、增益稳定，表明向列相液晶材料在未来微波频段具有广泛应用的巨大潜力。
关键词： 泄漏波天线（LWA）、微带-波导转换、波束扫描、向列相、液晶（LC）
更新于2025-09-23 15:19:57
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氢键液晶中近晶相向列相的介电和电光特性
摘要： 新化合物4-癸氧基-2-氟苯甲酸和4-十二烷氧基-2-氟苯甲酸展现出具有近晶相和向列相的氢键液晶（HBLC）。通过偏光显微镜（POM）、差示扫描量热法（DSC）和X射线衍射（XRD）测定的相行为一致表现为冷却时的顺序：各向同性液体–向列相–近晶C相–晶体固体。向列相中的介电研究表明，低频下存在单一弛豫过程，这是向列近晶相的特征。向列相的光学性质显示，在向列域高温区域随着烷基链长度的增加双折射率降低，这表明较长链的有序参数减小。
关键词： 偏光显微镜、介电谱学、向列相、氢键液晶
更新于2025-09-23 15:19:57
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取代氰基偶氮氧苯类液晶作为气相色谱固定相的选择性、热力学及各向异性特性
摘要： 本文讨论了4-(ω-羟基烷氧基)-4'-氰基偶氮苯同系物的物理性质。通过一维和二维相关核磁共振波谱（特别是1H-1?N HMBC实验）阐明了所制备棒状超分子氰基偶氮苯的结构。采用偏光热显微镜和差示扫描量热法研究了这些化合物的液晶性能。所有研究的氰基偶氮苯均表现出宽温域内的向列相热致液晶性。第八同系物的向列相具有显著的正介电各向异性。少量添加该类氰基偶氮苯可稳定4-戊氧基-4'-氰基联苯的液晶相并增强其介电各向异性。气相色谱研究表明，基于4-(2-羟乙氧基)-4'-氰基偶氮苯的吸附剂对多种结构异构体具有高选择性——这是常规向列相液晶无法实现的。研究还发现了介晶体与非介晶吸附质之间存在特异性相互作用的的热力学证据。
关键词： 介晶、介电各向异性、吸附剂、氢键、结构选择性、核磁共振波谱、向列相、位置异构、氧化偶氮苯、双折射、超分子
更新于2025-09-22 13:23:13
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CBC9CB液晶分子有序性与动力学的1H核磁共振研究
摘要： 通过质子核磁共振波谱（使用0.78 T和7.04 T磁?。┘俺谠ゲ饬考际酰芯苛顺氏窒蛄邢?N)和扭曲弯曲向列相(Ntb)的CB-C9-CB液晶二聚体的分子有序性与动力学特性。本研究首次采用标准与快速场循环核磁共振技术组合，在该体系极宽的拉莫尔频率范围(8 kHz-300 MHz)内开展弛豫测量实验。Ntb相的波谱结果使我们能够探测分子相对于Ntb螺旋轴的局部取向。弛豫数据分析综合考虑了序参量涨落(ODF)、分子自扩散(SD)及局部分子旋转/重取向(R)三种弛豫机制。通过建立理论弛豫模型随温度和拉莫尔频率变化的全局拟合，确定了研究相态的旋转相关时间、扩散系数、粘弹性参数、关联长度及热激活机制下的活化能。质子自旋晶格弛豫结果显示N相与Ntb相结构存在显著差异，这体现在集体模式具有不同的温度与频率依赖特征。弛豫测量和波谱数据均观察到N-Ntb相变点存在显著的预转变效应。实验结果与同类液晶体系的已有数据和模型相符。
关键词： 分子动力学、液晶、向列相、扭曲弯曲向列相、核磁共振波谱学、弛豫测量法
更新于2025-09-23 14:21:55
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激光束照射下向列相微流中的突发双轴性
摘要： 各向异性流体（如液晶）因其材料、流动与光场之间具有方向性、可调谐及耦合的相互作用，在光流体材料领域展现出卓越的应用前景。本研究通过非平衡分子动力学模拟，对该各向异性相互作用进行了全面的计算机模拟研究。我们量化了斯托克斯区泊肃叶流场中向列相液晶在垂直于流动方向激光照射下的响应，采用简约模型捕捉两种关键相互作用特征：其一，激光局部加热液晶；其二，激光使液晶极化并施加光学扭矩促使向列相分子重新取向。这种重取向导致液晶出现双轴性微区——其中向列相指向矢为一个对称轴，分子重取向旋转轴为另一对称轴。研究发现粘性扭矩与光学扭矩的相对强度调控着双轴区的流动诱导响应，从而调节高双轴性区域的形成、形态及空间分布。本文提出的机理解析框架为基于材料-流动-光相互作用的新型光流体应用提供了具有实验可行性的研究路径。
关键词： 光流控技术、液晶、双轴性、向列相、非平衡分子动力学
更新于2025-09-12 10:27:22