基于Landau-de Gennes理论, 探究了具有垂面边界锚定情况下亚微米级球形向列相液滴中分裂核结构的稳定性。结果表明: 在边界条件为强锚定且单一弹性常数近似下, 球形液滴内会同时存在径向结构和环结构。根据半径的不同, 两种结构会分别成为稳态, 即半径较大时环结构为稳态, 反之径向结构为稳态。当考虑弹性各向异性时, 会出现稳态的环结构和亚稳态的分裂核结构。进一步研究表明: 若考虑k24弹性项对液滴内部结构的影响, 当边界锚定条件由强锚定变为弱锚定(以锚定强度w=10-4J/m2为例), 在单一弹性常数近似情况下, 会出现径向、环和均匀3种结构, 其中径向结构为稳态, 且结构之间的稳定性不受k24作用的影响; 在弹性各向异性情况下, 径向结构会转变为分裂核结构。另外, 若不考虑k24作用时, 分裂核结构仍为亚稳态; 若考虑k24作用, 当尺寸和弹性各向异性在一定范围内时, 分裂核结构可以成为稳态。在我们的模拟计算中首次发现k24作用可以使分裂核结构成为稳态。

基于Landau-de Gennes理论, 研究了向列相同轴结构球形液滴的尺寸效应以及电场下的动力学过程。结果表明: 同轴结构在半径r≥6.5 μm的范围内稳定存在。当r≤5.1 μm时只存在双极结构, 5.2 μm≤r<6.5 μm时为双极结构与同轴结构均存在的双稳态。外电场存在时, 当0≤E/E0≤0.002 4(使用E0 对电场进行约化, E0=33.7 V/μm)时, 液晶分子逐渐沿电场方向排列; 当0.002 7≤E/E0≤0.003时, 弹性能、表面能和电场能相互竞争诱导出第一次结构转变, 使液滴内出现类双极结构; 当0.003 3≤E/E0 <0.013 4时, 赤道面内及附近指向矢垂直电场方向排列, 其余部分上下对称且沿电场方向排列; 当电场强度达到阈值Ec/E0 =0.013 4时, 发现第二次结构转变, 液滴内大部分液晶分子通过动力学过程实现了从中心轴到边界逐点沿电场方向的转动, 该现象首次在同轴结构液滴中出现。