液晶物理学：第2版

第1章液晶的主要类型和性质

1.1引言：什么是液晶？

1.2液晶的结构单元

1.2.1长型有机小分子

1.2.2盘状有机小分子

1.2.3长螺旋棒

1.2.4聚合物

1.2.5缔合结构

1.2.6小结

1.3丝状液晶和螺旋状液晶

1.3.1单轴丝状液晶

1.3.2具有不同对称性的丝状液晶

1.3.3螺旋状液晶

1.3.4小结

1.4层状液晶

1.4.1层状A相液晶

1.4.2层状C相液晶

1.4.3“六角形”层状液晶

1.4.4“晶态”层状液晶

1.4.5D相

1.5柱状相

1.5.1六角相

1.5.2立方相与斜角相

1.5.3“反相”

1.6再论长程序、准长程序和短程序

1.6.1“穷汉”的液晶弹性理论

1.6.2涨落

1.6.3长程序、准长程序和短程序

1.7液晶的惊人特性

第2章丝状液晶中的长程序与短程序

2.1序参量的定义

2.1.1微观方式

2.1.2宏观方式

2.1.3微观与宏观方式间的关系

2.2丝状序的统计理论

2.2.1刚性棒和刚性小盘的平均场计算

2.2.2具有S2相互作用的平均场计算

2.2.3计算机计算

2.3丝状相-均匀相相转变的唯象描述

2.3.1高于Tc时的朗道自由能

2.3.2静态预转变效应

2.3.3双轴相

2.3.4平均场方法的失效

2.4混合物

2.4.1混合系统的重要性

2.4.2普遍倾向

第3章丝状单晶体中的静态畸变

3.1连续统理论原理

3.1.1长程畸变

3.1.2畸变自由能

3.1.3畸变能公式的讨论

3.1.4边界效应

3.1.5丝状液晶传递力矩

3.2磁场效应

3.2.1分子抗磁性

3.2.2磁相干长度的定义

3.2.3Frederiks转变

3.3绝缘丝状液晶中的电场效应

3.3.1介电各向异性

3.3.2畸变诱导极化率(弯电效应)

3.4校列中的涨落

3.4.1光散射实验

3.4.2丝状液晶单晶体中的取向涨落和相关

3.4.3取向涨落引起的光散射

3.5丝状液晶的流体静力学

3.5.1自由能与分子场

3.5.2应力与力

3.5.3力矩平衡

第4章丝状液晶中的缺陷和织构

4.1实验观察

4.1.1黑丝

4.1.2纹影结构

4.1.3缺陷的类型

4.2向错线

4.2.1“强度”的定义

4.2.2向错线周围的畸变场

4.2.3线张力概念

4.3点向错

4.3.1积分强度线的不稳定性定理

4.3.2纹影织构的解释

4.3.3对点缺陷的其他实验观察

4.4磁场作用下的壁

4.4.1180°壁

4.4.2与Fredriks转变相伴的壁

4.4.3由壁向线的变换(‘钳夹’)

4.5脐点

4.6表面向错

第5章丝状液晶的动力学性质

5.1“丝状液晶动力学”方程

5.1.1指向与流的耦合

5.1.2动力学变量的选取

5.1.3流动丝状液晶的熵源

5.1.4摩擦定律

5.2测量Leslie系数的实验

5.2.1强取向场下的层流

5.2.2超声剪切波的衰减

5.2.3无外场时的层流

5.2.4变化外场

5.2.5非弹性光散射

5.3电场作用下的对流不稳定性

5.3.1基本电参量

5.3.2低频下的实验观察

5.3.3Helfrich解释

5.3.4向更高频伸展

5.4分子运动

5.4.1介电弛豫

5.4.2核自旋晶格弛豫

5.4.3声学弛豫

5.4.4平移运动

5.4.5摩擦系数的温度变化

5.4.6高于Tc的准缓慢运动

第6章螺旋状液晶

6.1理想螺旋的光学性质

6.1.1平面织构

6.1.2布拉格反射

6.1.3任意频率下的传输性质(正入射)

6.1.4解释

6.1.5结论与推广

6.2影响螺距的各种动因

6.2.1物理化学因素

6.2.2外场

6.3动力学性质

6.3.1平面织构中的小运动研究

6.3.2宏观流动

6.3.3对流不稳定性

6.3.4热通量诱导的力矩

6.4螺旋状液晶中的织构和缺陷

6.4.1织构

6.4.2奇异线

6.5蓝相

6.5.1实验观察

6.5.2双扭曲理论

6.5.3朗道理论

第7章层状液晶与柱状相的宏观行为

7.1层状液晶和柱状相的连续统描述：静力学

7.1.1变量选取

7.1.2非手征层状液晶的畸变自由能

7.1.3柱状相的畸变自由能

7.1.4边界条件

7.1.5特殊几何

7.1.6外力诱导的相变：Helfrich-Huraut效应

7.1.7外力诱导的相变：机械张力引起的波动

7.1.8外力诱导的相变：层状A相液晶中的热-光效应

7.1.9涨落

7.2手征层状液晶和柱状相的连续统描述

7.2.1手征S*A与S*C

7.2.2手征S*C(S*1，S*F与S*K)

7.2.3电力项

7.2.4电场引起的螺旋解旋

7.2.5涨落

7.2.6表面锚定

7.2.7特殊几何

第8章层状液晶与柱状相的动力学性质

8.1综合描述

8.1.1预先评论

8.1.2基本方程

8.1.3层状A相与柱状六角相液晶

8.1.4波荡模式

8.1.5渗透模式

8.1.6声学波

8.1.7横模式

8.1.8SBhex与Sc流体动力学

8.1.9对模式结构的评论

8.2流动性质

8.2.1典型几何

8.2.2穿过障碍物的流动

8.2.3流动校列

8.3弹性疲竭

8.3.1“穷汉”式推导

8.3.2展曲模量

8.3.3宏观非线性应力-应变关系

8.3.4重正化群结果

8.4流体动力学之失效

8.4.1“穷汉”式推导

8.4.2更普遍的结果

8.4.3柱状相

8.4.4实验状况

第9章层状液晶与柱状相中的缺陷

9.1实验观察

9.1.1层状液晶中的大畸变

9.1.2柱状相中的大畸变

9.1.3位错

9.1.4向错

9.1.5壁

9.2位错及其所伴随的应力/应变

9.2.1层状液晶中的畸变

9.2.2柱状相中的应变场

第10章层状液晶中的相变

10.1A→←N相转变

10.1.1平均场描述

10.1.2与超导体的相似

10.1.3临界现象

10.1.4各向异性标度

10.1.5实验状况

10.1.6寻找各向异性不动点

10.1.7N-SA相变的本质

10.1.8“穷汉”的位错释放相变

10.1.9扭曲晶粒边界相

10.1.10当前状况

10.2丝状A相-丝状C相转变

10.2.1超流相似

10.2.2金兹堡准则

10.2.3实验发现

10.2.4一级SA→←SC相变

10.2.5N-A-C点

10.2.6二维SA-SC相变

10.3涉及六边形相的相变

10.3.1SA→←SBhex相变

10.3.2六边形排序的谐波与标度性质

10.4窘组层状液晶

10.4.1实验事实

10.4.2窘组层状液晶模型

10.4.3双层、部分双层层状液晶、非公度相和反相

10.4.4凹人行为

10.4.5SA-SA孤立临界点以及层状液晶泡

10.4.6分子层面

人名索引

主题索引

　　对于国内的物理学工作者和青年学生来说，研读国外优秀的物理学著作是系统掌握物理学知识的一个重要手段。本书即是被公认为液晶物理学领域的经典著作，为液晶物理学研究进展，作出了巨大的贡献。本书重点阐述了液晶的主要类塑及其性质，对层状液晶及柱状相液晶的对称性、宏观性质和动力学性质以及它们的缺陷均进行了详尽的讨论，并用大量实验事例加以说明。书的最后一章讨论了层状液晶中的相变，包括有名的层状A相液晶与超导体的相似性。全书从始到终强调对各类问题的数量级分析处理。无论对初学者还是研究工作者都是一本不可替代的指导性著作。　　本书第一版于1974年出版后，即被公认为液晶物理领域的经典著作。第一版的成功以及第一版出版后液晶物理学研究取得的霞要进展使得本书第二版的出版变得十分必要。　　基于20世纪70年代中期之后新发现的液晶相以及在局域序和各向同性相／丝状液晶相转变本质等研究方面取得的新进展，第二版新增加的章节阐述了液晶的主要类塑及其性质，对层状液晶及柱状相液晶的对称性、宏观性质和动力学性质以及它们的缺陷均进行了详尽的讨论，并用大量实验事例加以说明。书的最后一章讨论了层状液晶中的相变，包括有名的层状A相液晶与超导体的相似性。全书从始到终强调对各类问题的数量级分析处理。《液晶物理学》取材的新颖和涵盖内容的广泛，使得它无论对初学者和研究工作者都是一本不可替代的指导性著作。　　本的两位作者，P.G.deGennes是1991年诺贝尔物理。学奖获得者，法国巴黎市物理与应用化学高等学校的校长，J.Prost为该校理论物理化学组负责人。