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Phase behavior of rotationally asymmetric Brownian kites containing 90°internal angles

Chinese Physics B 2021年第12期30卷 467-472页

作者： Huaqing Liu Yiwu Zong Zhanglin Hou Thomas G.Mason Kun Zhao Key Laboratory of Systems Bioengineering(Ministry of Education) School of Chemical Engineering and TechnologyTianjin UniversityTianjin 300072China Wenzhou Institute University of Chinese Academy of SciencesWenzhou 325001China Department of Physics and Astronomy University of California-Los AngelesLos AngelesCA 90095USA Department of Chemistry and Biochemistry University of California-Los AngelesLos AngelesCA 90095USA Physics Department Tianjin UniversityTianjin 300072China

Previous Monte Carlo simulations have shown that ordered tetratic phases can emerge in a dense two-dimensional Brownian system of rotationally asymmetric hard kites having 90°internal ***,there have been no experimental investigations yet to compare with these simulation ***,we have fabricated two types of micron-sized kites having internal angles of 72°-90°-108°-90°and 72°-99°-90°-99°,respectively,and we have experimentally studied their phase behavior in two-dimensional *** and in contrast to the Monte Carlo simulations,the experimental results show a phase sequence of isotropic fluid-hexagonal rotator crystal-square crystal as the area fractionφA increases for both types of *** observed square crystal displays not only a quasi-long-range translational order but also(quasi-)long-range 4-fold bond-and molecular-orientational order;these characteristics confirm that tetratic order can emerge even in dense Brownian systems of rotationally asymmetric particles.A model based on local polymorphic configurations(LPCs)is proposed to understand the origin of the square lattice order in these dense kite *** results in this study provide a new route to realize custom-designed self-assembly of colloids by controlling LPCs.

关键词： tetratic order colloidal kites two-dimentional system phase behavior

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