Relation between the grafting density of liquid crystal macromolecule and the symmetry of self-assembled bulk phase: coarse-grained molecular dynamics study
I consider a generic coarse-grained model suitable for the study of bulk self-assembly of liquid crystal (LC) macromolecules. The cases include LC dendrimers, gold nanoparticles modified by polymer chains with terminating LC groups and oth. The study is focused on the relation between a number of gr...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Condensed Matter Physics |
|---|---|
| Дата: | 2013 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
2013
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120848 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Relation between the grafting density of liquid crystal macromolecule and the symmetry of self-assembled bulk phase: coarse-grained molecular dynamics study / J.M. Ilnytskyi // Condensed Matter Physics. — 2013. — Т. 16, № 4. — С. 43004:1-12. — Бібліогр.: 35 назв. — англ. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862719910801571840 |
|---|---|
| author | Ilnytskyi, J.M. |
| author_facet | Ilnytskyi, J.M. |
| citation_txt | Relation between the grafting density of liquid crystal macromolecule and the symmetry of self-assembled bulk phase: coarse-grained molecular dynamics study / J.M. Ilnytskyi // Condensed Matter Physics. — 2013. — Т. 16, № 4. — С. 43004:1-12. — Бібліогр.: 35 назв. — англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Condensed Matter Physics |
| description | I consider a generic coarse-grained model suitable for the study of bulk self-assembly of liquid crystal (LC) macromolecules. The cases include LC dendrimers, gold nanoparticles modified by polymer chains with terminating LC groups and oth. The study is focused on the relation between a number of grafted chains, Nch, and the symmetry of the self-assembled bulk phases. Simple space-filling arguments are used first to estimate stability intervals for a rod-like, disc-like and spherulitic conformations in terms of Nch. These are followed by coarse-grained molecular dynamics simulations for both spontaneous and aided self-assembly of LC macromolecules into bulk phases. In spontaneous self-assembly runs, essential coexistence of rod-like and disc-like conformations is observed (via analysis of the histograms for the molecular asphericity) in a broad interval of Nch, which prevents formation of defect-free structures. The use of uniaxial and planar aiding fields is found to improve self-assembly into monodomain phases by promoting conformations of respective symmetry. Strong shape-phase relation, observed experimentally, is indicated also by the simulations by the coincidence of the stability intervals for the respective conformations with those for the bulk phases.
Розглянуто узагальнену модель, придатну для опису об’ємного впорядкування рiдкокристалiчних (РК) макромолекул (наприклад, РК дендримерiв; наночастинок золота, модифiкованих полiмерними ланцюжками iз кiнцевими РК групами тощо). Дослiдження концентрується на взаємозв’язку мiж кiлькiстю приєднаних ланцюжкiв N
ch
та симетрiєю впорядкованої фази. Використовуючи простi геометричнi обчислення спочатку оцiнено iнтервали стабiльностi для стержне-, диско- та сферо-подiбних молекулярних конформацiй залежно вiд N
ch
. Далi виконано моделювання за допомогою молекулярної динамiки для спонтанного та керованого самовпорядкування РК макромолекул в об’ємнi фази. Пiд час спонтанного самовпорядкування шляхом аналiзу гiстограм для молекулярної асферичностi виявлено спiвiснування стержне-та дископодiбних конформацiй в широкому iнтервалi N
ch
, що перешкоджає формуванню бездефектних структур. Використання одновiсного або планарного керуючих полiв суттєво покращує самовпорядкування вiдповiдних монодоменних фаз шляхом селекцiї конформацiй з вiдповiдною симетрiєю. Сильна залежнiсть мiж формою молекули та симетрiєю фази, яка спостерiгається експериментально, також виявляється i при моделюваннi – через спiвпадiння iнтервалiв стабiльностi вiдповiдних конформацiй та об’ємних фаз.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:22:57Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-120848 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1607-324X |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-07T18:22:57Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Інститут фізики конденсованих систем НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Ilnytskyi, J.M. 2017-06-13T05:45:15Z 2017-06-13T05:45:15Z 2013 Relation between the grafting density of liquid crystal macromolecule and the symmetry of self-assembled bulk phase: coarse-grained molecular dynamics study / J.M. Ilnytskyi // Condensed Matter Physics. — 2013. — Т. 16, № 4. — С. 43004:1-12. — Бібліогр.: 35 назв. — англ. 1607-324X PACS: 02.70.Ns;61.30.Vx;61.30.Cz;61.30.Gd; DOI:10.5488/CMP.16.43004 arXiv:1312.4416 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120848 I consider a generic coarse-grained model suitable for the study of bulk self-assembly of liquid crystal (LC) macromolecules. The cases include LC dendrimers, gold nanoparticles modified by polymer chains with terminating LC groups and oth. The study is focused on the relation between a number of grafted chains, Nch, and the symmetry of the self-assembled bulk phases. Simple space-filling arguments are used first to estimate stability intervals for a rod-like, disc-like and spherulitic conformations in terms of Nch. These are followed by coarse-grained molecular dynamics simulations for both spontaneous and aided self-assembly of LC macromolecules into bulk phases. In spontaneous self-assembly runs, essential coexistence of rod-like and disc-like conformations is observed (via analysis of the histograms for the molecular asphericity) in a broad interval of Nch, which prevents formation of defect-free structures. The use of uniaxial and planar aiding fields is found to improve self-assembly into monodomain phases by promoting conformations of respective symmetry. Strong shape-phase relation, observed experimentally, is indicated also by the simulations by the coincidence of the stability intervals for the respective conformations with those for the bulk phases. Розглянуто узагальнену модель, придатну для опису об’ємного впорядкування рiдкокристалiчних (РК) макромолекул (наприклад, РК дендримерiв; наночастинок золота, модифiкованих полiмерними ланцюжками iз кiнцевими РК групами тощо). Дослiдження концентрується на взаємозв’язку мiж кiлькiстю приєднаних ланцюжкiв N
 ch
 та симетрiєю впорядкованої фази. Використовуючи простi геометричнi обчислення спочатку оцiнено iнтервали стабiльностi для стержне-, диско- та сферо-подiбних молекулярних конформацiй залежно вiд N
 ch
 . Далi виконано моделювання за допомогою молекулярної динамiки для спонтанного та керованого самовпорядкування РК макромолекул в об’ємнi фази. Пiд час спонтанного самовпорядкування шляхом аналiзу гiстограм для молекулярної асферичностi виявлено спiвiснування стержне-та дископодiбних конформацiй в широкому iнтервалi N
 ch
 , що перешкоджає формуванню бездефектних структур. Використання одновiсного або планарного керуючих полiв суттєво покращує самовпорядкування вiдповiдних монодоменних фаз шляхом селекцiї конформацiй з вiдповiдною симетрiєю. Сильна залежнiсть мiж формою молекули та симетрiєю фази, яка спостерiгається експериментально, також виявляється i при моделюваннi – через спiвпадiння iнтервалiв стабiльностi вiдповiдних конформацiй та об’ємних фаз. The paper is dedicated to the 70th birthday anniversary of professor Myroslav Holovko, great scientist and teacher.
 The author acknowledges participation in one of the workshops from the “Mathematics of Liquid Crystals” series by INIMS (Cambridge, UK), 8–22 March 2013 and benefited from exchange visits in the frames of EU Grant No. PIRSES 268498. en Інститут фізики конденсованих систем НАН України Condensed Matter Physics Relation between the grafting density of liquid crystal macromolecule and the symmetry of self-assembled bulk phase: coarse-grained molecular dynamics study Взаємозв’язок мiж поверхневою густиною рiдкокристалiчної макромолекули та симетрiєю її саморганiзованої фази: дослiдження за допомогою методу огрубленої молекулярної динамiки Article published earlier |
| spellingShingle | Relation between the grafting density of liquid crystal macromolecule and the symmetry of self-assembled bulk phase: coarse-grained molecular dynamics study Ilnytskyi, J.M. |
| title | Relation between the grafting density of liquid crystal macromolecule and the symmetry of self-assembled bulk phase: coarse-grained molecular dynamics study |
| title_alt | Взаємозв’язок мiж поверхневою густиною рiдкокристалiчної макромолекули та симетрiєю її саморганiзованої фази: дослiдження за допомогою методу огрубленої молекулярної динамiки |
| title_full | Relation between the grafting density of liquid crystal macromolecule and the symmetry of self-assembled bulk phase: coarse-grained molecular dynamics study |
| title_fullStr | Relation between the grafting density of liquid crystal macromolecule and the symmetry of self-assembled bulk phase: coarse-grained molecular dynamics study |
| title_full_unstemmed | Relation between the grafting density of liquid crystal macromolecule and the symmetry of self-assembled bulk phase: coarse-grained molecular dynamics study |
| title_short | Relation between the grafting density of liquid crystal macromolecule and the symmetry of self-assembled bulk phase: coarse-grained molecular dynamics study |
| title_sort | relation between the grafting density of liquid crystal macromolecule and the symmetry of self-assembled bulk phase: coarse-grained molecular dynamics study |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120848 |
| work_keys_str_mv | AT ilnytskyijm relationbetweenthegraftingdensityofliquidcrystalmacromoleculeandthesymmetryofselfassembledbulkphasecoarsegrainedmoleculardynamicsstudy AT ilnytskyijm vzaêmozvâzokmižpoverhnevoûgustinoûridkokristaličnoímakromolekulitasimetriêûíísamorganizovanoífazidoslidžennâzadopomogoûmetoduogrublenoímolekulârnoídinamiki |