Nematic and Cholesteric Liquid Crystals

出版者:CRC Pr I Llc

作者:Oswald, Patrick/ Pieranski, Pawel/ Constantin, Doru (TRN)

页数:648

出版时间:2005-2

价格:$ 197.69

装帧:HRD

isbn号码:9780415321402

具体描述

Liquid crystals allow us to perform experiments that provide insight into fundamental problems of modern physics, such as phase transitions, frustration, elasticity, hydrodynamics, defects, growth phenomena, and optics (linear and non linear). This excellent volume meets the need for an up-to-date text on liquid crystals. Nematic and Cholesteric Liquid Crystals: Concepts and Physical Properties Illustrated by Experiments is a result of personal research and of the graduate lectures given by the authors at the Ecole Normale Superieure de Lyon and the University of Paris VII, respectively. The first part of the book presents historical background, the modern classification of liquid crystals, and mesogenic anatomy; the second part examines liquid crystals with nematic and cholesteric orientational order. Topics include dielectric and magnetic properties, Frederiks transitions and displays, light scattering, flow and electrohydrodynamic instabilities, surface anchoring transitions, interfaces, equilibrium shapes, and the Mullins-Sekerka instability. Smectic and columnar liquid crystals are covered in more detail by the authors in a separate volume, entitled Smectic and Columnar Liquid Crystals: Concepts and Physical Properties Illustrated by Experiments. The presentation is illustrated throughout by simple experiments, some of which were performed in class. Nematic and Cholesteric Liquid Crystals: Concepts and Physical Properties Illustrated by Experiments provides a useful reference intended for advanced undergraduate and graduate students and researchers in liquid crystals, condensed matter physics, and materials science.

用户评价

初翻阅这本书时，我本以为会邂逅一本专注于理论物理的艰深著作，毕竟“液晶”二字便自带一层高冷的学术光环。然而，它很快就用一种近乎诗意的笔触，将我拉入了一个微观世界的奇妙景观。作者在开篇对于液晶态这一介于传统固态与液态之间的物质形态的描述，简直是教科书级别的精准，却又充满了对自然之美的敬畏。比如，书中详尽解析了向列相（Nematic）液晶的分子排列特征，那些长棒状分子如何像士兵一样步调一致地排布，却又保留了流体的流动性。更令人称奇的是，它并没有止步于枯燥的数学推导，而是巧妙地穿插了大量的实验现象和光学效应的直观解释。我特别喜欢其中关于“光绕射”和“偏振光”如何与这些有序结构发生作用的章节，仿佛能透过文字看到那些肉眼不可见的奇妙光影变化。这种将深奥理论与生动图景相结合的处理方式，极大地降低了初学者的阅读门槛，让我这个非物理专业背景的读者也能迅速领略到液晶世界的魅力。整本书的编排逻辑清晰流畅，从宏观的相变到微观的分子间作用力，层层递进，构建了一个坚实而又充满启发性的知识体系。

这本书的排版和图示处理，体现出一种老派而严谨的学术风范。虽然封面看起来可能不如一些现代教材那样花哨，但内页的专业性毋庸置疑。图表的质量非常高，清晰地标注了各种物理量和坐标轴，特别是那些关于双折射和各向异性电介质性质的示意图，对于理解液晶的电光效应至关重要。我在阅读到关于电场下液晶畴壁运动的章节时，深切体会到这一点：没有那些精准的几何图形辅助，单靠文字去想象分子如何在电场作用下重新定向，几乎是不可能的任务。这本书的价值更在于其历史沉淀感，它不像某些新出版的书籍那样只关注最新热点，而是扎实地回顾了液晶研究的经典模型和奠基性工作，比如早期的介电各向异性测量方法等。这使得读者在掌握当前技术的同时，也能对整个学科的发展脉络有一个清晰的认识，避免了在重复前人的工作中浪费时间。它更像是一本“武功秘籍”，教你如何从根本上理解武功的原理，而不是只教你几招花架子。

这本书的叙事节奏感极强，仿佛在带领读者进行一场精心策划的博物馆导览。在我看来，它最大的亮点在于对“胆甾相”（Cholesteric）液晶的深入剖析，这部分内容处理得极其细腻和富有层次感。作者没有简单地罗列其螺旋结构特征，而是花了大量篇幅去解释这种结构是如何由手性分子带来的，并进一步探讨了这种手性如何导致了其独特的光学性质，比如选择性反射。我清晰地记得书中有段描述，将胆甾相的螺旋结构比喻为一叠微微倾斜的透明玻璃片，每一层都略微旋转，这种比喻立刻就点亮了我对“螺旋周期”的理解。读到后面，会发现这些基础概念是如何支撑起整个液晶显示技术（LCD）乃至更先进的光子晶体研究的。作者的功力不仅体现在知识的广度上，更在于其对概念之间内在联系的洞察力，他总能找到一个最恰当的切入点，将看似孤立的物理现象串联起来，形成一个逻辑自洽的整体。对于希望深入理解现代光学和材料科学交叉领域的人来说，这无疑是一份不可多得的参考资料，绝非泛泛之谈。

坦率地说，一开始我对某些章节的详尽程度有些担忧，担心会陷入过度细节的泥潭，影响阅读的连贯性。然而，事实证明，正是这些看似繁琐的细节，构筑了本书坚实的学术骨架。例如，关于液晶弹性理论的部分，书中对各项弹性常数（拉伸、弯曲、扭转）的引入和讨论，虽然数学公式不少，但作者总是能紧接着给出这些常数在实际器件设计中的物理意义——比如为什么某些液晶材料更容易发生扭曲，这直接关系到显示屏的响应速度和对比度。这种“理论推导——物理意义——实际应用”的闭环叙事模式，让我感觉自己不仅仅是在阅读一本理论书，更像是在参与一次高端的技术研讨会。此外，书中对不同温度和电场作用下液晶态的动态响应分析，也十分到位，描绘出分子在外界扰动下的“挣扎”与“重排”过程，极富画面感。这本书对于科研人员或者高级工程技术人员的价值，在于它提供了从基础原理到应用优化的完整知识链条，任何想要优化液晶性能的人，都能在这里找到扎实的理论支撑。

如果要用一个词来概括这本书给我的整体印象，那便是“深度与广度的完美平衡”。它并非一本为大众普及而写的大众读物，其对流体力学、张量分析在液晶描述中的应用，显示出对专业读者的尊重。然而，令人欣慰的是，它并未陷入纯粹的数学泥潭。我特别欣赏作者对“拓扑缺陷”概念的引入和讨论，这是理解液晶材料稳定性和演化路径的关键。书中对这些缺陷的分类（如星形、涡旋形）及其能量的计算，处理得既严谨又不失启发性，它告诉我们，即便是最“完美”的有序结构，也总会存在一些“瑕疵”，而正是这些瑕疵，才决定了材料的最终宏观性质。对于希望将液晶技术应用于传感器、信息存储等前沿领域的工程师而言，这本书提供了必要的工具箱。它不仅告诉你“是什么”，更深入地解释了“为什么是这样”，以及“如何利用这种特性”。这是一种成熟的、经过时间考验的学术表达方式，读完后感觉知识结构得到了极大的巩固和提升。