向列相液晶的自旋波理论研究

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目前关于向列相液晶的理论研究,都是采用经典理论。如翁萨克(L.Onsager)分子场理论,朗道—德燃纳(L.Landau-P.G de Gennes)理论,梅尔(W.Maier)—邵普(A.Saupe)平均场理论。考虑到液晶作为有相互作用的多体系统,多体效应或集体激发对宏观性质有重要的影响。由于量子理论至今已经发展的比较成熟,并成功的解决了许多问题,因此本文采用了自旋波理论研究向列相液晶,首次将量子理论引入到液晶的研究上来。 由于液晶分子的长轴取向与分子绕长轴转动的角动量方向一致,可以把分子取向用角动量算符表示。在格子模型下得到哈密顿算符,经霍斯坦因—普里马可夫变换后,形式上与铁磁体自旋波理论中哈密顿算符相同,进而计算了序参数S与约化温度的关系。在远离相变点的低温区,与平均场理论和计算机模拟得到的结果相比,我们的结果与实验值符合的最好;在靠近相变点的高温区,考虑高阶效应的影响后,理论值与实验值也有较好的符合。这说明多体效应是重要的。
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