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液晶是有别于液态和晶态的一种独立的物质形态,它既具有液体的流动性,又具有晶体的各向异性。5CB属于向列相液晶的一种,它的头部刚性很强,而它的尾部很柔软,很容易旋转和摆动。本文用分子动力学模拟软件Gromacs,对5CB这种酰碱类液晶进行模拟。
对液晶材料的研究已经有100多年的历史了,现在,在生活的各个方面液晶已经得到了广泛的应用,所以,对液晶的研究意义重大。但是目前大多数有关液晶的研究是从宏观的角度进行的,而宏观性质是由微观结构和相互作用决定的。本文采用分子动力学模拟的方法从微观角度研究液晶分子的行为,希望能从微观的角度说明宏观问题。这样的研究方法能够更加接近液晶的微观细节,反映出液晶材料的更加丰富的信息。
我们考虑了一个包含162个5cb液晶分子和4个碳板分子的模型,作为分子动力学模拟的初始模型,把它放在一个4.18nm X 4.258nm X 4.5nm的周期性盒子里。我们对数据的分析主要有四个方面:
(1) 5cb的径向分布函数。
(2)系统总能量。
(3) 方位角分布。
(4) 倾角分布。
通过MD模拟我们发现,沟槽对液晶分子5cb的取向有着明显的影响,这对于液晶显示的研究和发展有着巨大的推动意义。