近晶相液晶极其性质
液晶材料简介演示
热分析
通过差热分析（DSC）、热重 分析（TGA）等手段，可以研 究液晶材料的相转变行为和热 稳定性。
光学表征
利用偏光显微镜（POM）、光 学旋光仪等设备，可以观察液 晶材料的织构、测定其旋光性 等光学性质。
X射线分析
通过X射线衍射（XRD）、小角 X射线散射（SAXS）等技术， 可以研究液晶材料的分子排列 和结构。
02
稳定性提升
提高液晶材料的稳定性对其在显示等领域的应用至关重要。可以通过改
进分子结构、优化配方等途径提高稳定性。
03
竞争与替代技术
随着其他显示技术（如OLED）的发展，液晶材料面临市场竞争。应关
注市场动态，不断提升液晶材料性能，拓展应用领域，以保持竞争力。
THANKS
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液晶的电光效应
扭曲向列效应（TN效应）
在TN型液晶中，当未加电压时，入射光无法透过液晶层。当施加一定电压时，液晶分子 发生扭曲，使得入射光能够通过液晶层。通过控制电压的大小，可以改变液晶分子的扭曲 程度，从而实现对光线的调制。
垂直取向效应（VA效应）
在VA型液晶中，液晶分子在未加电压时垂直于基板排列。当施加电压时，液晶分子逐渐 倾斜，使得光线能够通过。与TN效应相比，VA效应具有更高的对比度和更宽的视角。
04
CATALOGUE
液晶材料的发展趋势与挑战
液晶材料的研究现状
液晶种类繁多
液晶材料包括向列相、胆甾相、近晶 相等多种类型，各具特点，被广泛应 用于显示、光电子等领域。
研究方向多元化
目前液晶材料研究集中在性能提升、 稳定性、成本降低等多个方面。
液晶材料的发展趋势
高性能化
液晶材料的性能将不断提升，如 提高响应速度、拓宽视角、增强 色彩表现力等，以满足各种应用
液晶特性研究
其液晶电视、笔记本电脑等高档产 品；
STN型───主要用于手机屏幕等中档产品；
TN型───主要用于电子表、计算器、仪器仪表、家 用电器等中低档产品，是目前应用最普遍的液晶显 示器件.
液晶的热光效应：热光效应是通过加热或冷却
的手段来改变液晶分子的排列状态，从而使其光学 性质发生变化的现象。表现出明显的热光效应的晶 体有近晶型液晶和胆甾型液晶。
胆甾型（螺旋状）液晶：二维 向列型液晶层叠加形成的结构， 液晶整体形成螺旋结构，扭曲 一周时叠层厚度的一半为一个 螺距，近似于可见光波长量级。 这种结构是胆甾型液晶具有很 大的旋光能力，并可以左右旋 之，且螺距随外界条件变化的 改变，出现液晶的色的变化。 这种液晶显示负单轴晶体的双 折射性质。
液晶特性
液晶的连续体理论 液晶分子排列发生变化的临界电场
液晶的一些优异特性，使其在显示方面得到了广泛的 应用。特别是在屏幕显示器上得到了长足的发展，在 人们的生活中都有应用。
结语：对液晶的特性的研究我们还有待继续深入的了 解 ，将在后面的时间深入的去理解研究液晶的特性。
谢谢！
垂直排列相畸变效应（ECB）: 向列型液晶具有 单轴晶体的双折射性。当外加电压超过阈值电压 时，分子发生旋转，分子长轴会偏离电场方向一 定角度，角度随电压的增大而增大，使得入射线 偏振光由于双折射变为椭圆偏振光，从而有光透 过检偏器，当角度为九十度，透射光强度最大， 液晶盒完全透明。如果继续加大电压，将产生动 态散射现象，液晶盒又变暗。这种效应也称电控 双折射效应。
TN的视角:根据入射光的偏振方向，
TN液晶盒有两种 工作模式。入射光偏振方 向平行于基片上液晶分子的长轴方向时，
为E模式；入射光偏振方向垂直于基片上液 晶分子的长轴方向时，为O模式。
液晶特性
液晶物性1. 液晶简介1888年,澳大利亚叫莱尼茨尔的科学家，合成了一种奇怪的有机化合物，它有两个熔点.把它的固态晶体加热到145℃时，便熔成液体，只不过是浑浊的，而一切纯净物质熔化时却是透明的。
如果继续加热到175℃时，它似乎再次熔化，变成清澈透明的液体。
后来，德国物理学家列曼把处于“中间地带”的浑浊液体叫做晶体。
它好比是既不象马，又不象驴的骡子,所以有人称它为有机界的骡子.液晶自被发现后,人们并不知道它有何用途，直到1968年,人们才把它作为电子工业上的的材料.分子量小的大部分物质的状态随着温度的上升呈现物质的三种状态——固体(solid)、液体(liquid)和气体(gas)。
但若是分子量大而且结构特殊的物质时，其状态的变化就不那么简单。
1888年Reinizer在给cholesteric benzonate结晶加热时发现，当加热到145.5度时会变成混浊的白色有粘性的液体，当加热到178.5度时会完全变成透明的液体。
Lehman发现结晶和透明液体之间的这种状态(phase)具有当时被认为是固体固有的光学各向异性，因此被命名为液晶(liquid crystal)。
即液晶(liquid crystal)是liquid和crystal 的合成词，表示具有液体所特有的流动性(fluidity)的同时还具有结晶所特有的光学各向异性(optical anisotropy)。
因是存在于固体与液体之间的状态，所以叫做中间相(mesophase)更准确，但更多的是按照惯例叫液晶。
随着研究的深入，在许多物质中发现了液晶相，而且发现具有液晶相的分子都带有类似长条状或圆盘状的分子结构(请参考图1)。
如图2所示，带有液晶相的分子在达到一定的低温时是按一定规则排列的结晶结构，但达到一定的熔点(melting point)以上时，其质量中心自由移动，但其条状的方向形成一定的分布状态成为各向异性的液体(anisotropic liquid)，而这时就是液晶相。
液晶的电光特性
液晶的电光特性公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-液晶的电光特性液晶是一种即具有液体的流动性又具有类似于晶体的各向异性的特殊物质（材料），它是在1888年内奥地利植物学家首先发现的。
在我们的日常生活中，适当浓度的肥皂水溶液就是一种液晶。
目前人们发现、合成的液晶材料已近十万种之多，有使用价值的也有4-5千种。
随着液晶在平板显示器等领域的应用和不断发展，以及市场的巨大需求。
人们对它的研究也进入了一个空前的状态。
本实验希望通过一些基本的观察和研究，对液晶材料的光学性质及物理结构有一个基本了解。
并利用现有的物理知识进入初步的分析和解释。
大多数液晶材料都是由有机化合物构成的。
这些有机化合物分子多为细长的棒状结构，长度为数nm ，粗细约为量级，并按一定规律排列。
根据排列的方式不同，液晶一般被分为三大类1）近晶相液晶，结构大致如图1，图1 图2 图3这种液晶的结构特点是：分子分层排列，每一层内的分子长轴相互平衡。
且垂直或倾斜于层面。
2、向列相液晶，结构如图2。
这种液晶的结构特点是：分子的位置比较杂乱，不再分层排列。
但各分子的长轴方向仍大致相同,光学性质上有点像单轴晶体。
3、胆甾相液晶，结构大致如图3。
分子也是分屏排列，每一层内的分子长轴方向基本相同。
并平行于分层面,但相邻的两个层中分子长轴的方向逐渐转过一个角度,总体来看分子长轴方向呈现一种螺旋结构。
以上的液晶特点大多是在自然条件下的状态特征，当我们对这些液晶施加外界影响时，他们的状态将会发生改变，从而表现出不同的物理光学特性。
下面我们以最常用的向列液晶为例，分析了解它在外界人为作用下的一些特性和特点。
我们在使用液晶的时候往往会将液晶材料夹在两个玻璃基片之间，并对四周进行密封。
为了我们的使用目的，将会对基片的内表面进行适当的处理，以便影响液晶分子的排列。
这里介绍相关的三个处理步骤。
1、涂覆取向膜，在基片表面形成一种膜。
2、摩擦取向，用棉花或绒布按一个方向摩擦取向膜。
用偏光显微镜研究液晶的相变及光学特性-文档资料
他把这种粘稠而混浊的液体放到偏光显微镜下观察， 发现这种液体具有双折射性。
于是德国物理学家D·Leimann将其命名为“液晶”， 简称为“LC”。在这以后用它制成的液晶显示器件 被称为LCD。
2. 液晶的基本特性
液晶实际上是物质的一种形态，它是一种处于“完 全有序的周期性结构”和“完全无规则结构”之间 的介晶态，它具有长程有序和各向异性的特征。
用偏光显微镜研究液 晶的相变及光学特性
武汉大学物理实验教学中心 周殿清 于国萍
一、液晶简介
1.液晶的发现
液晶的发现可追溯到19世纪末，1888年奥地 利的植物学家F·Reinitzer在作加热胆甾醇的 苯甲酸脂实验时发现，当加热使温度升高到 一定程度后，结晶的固体开始深解。但溶化 后不是透明的液体，而是一种呈混浊态的粘 稠液体，并发出多彩而美丽的珍珠光泽。当 再进一步升温后，才变成透明的液体。这种 混浊态粘稠的液体是什么呢？
胆甾型液晶具有负的双折射性质。一定强 度的电场、磁场也可使胆甾相液晶转变为 向列相液晶。
胆甾相液晶易受外力的影响，特别对温度 敏感，由于温度主要引起螺距的改变，因 此胆甾相液晶随温度改变颜色。
三、热致液晶相变
1. 互变相变（可逆相变）
2. 单变相变
四、液晶的光学特性
1. 液晶的各向异性
//
3.液晶的应用
液晶显示技术（高分辨、快速响应、彩显）
3.液晶的应用
液晶显示原理图
3. 液晶的应用
液晶光学元件：快门、光圈、透镜、偏振片、 光存储器
液晶传感器：温度、电压、流速、加速度、 压力传感器，大气污染监测
液晶热图象：医学、生物领域应用 液晶聚合物、新型功能材料（记忆元件、光
液晶的相关知识
液晶概述( 液晶，liquid crystal )液晶（Liquid Crystal，简称LC）是一种高分子材料，因为其特殊的物理、化学、光学特性，20世纪中叶开始被广泛应用在轻薄型的显示技术上。
人们熟悉的物质状态（又称相）为气、液、固，较为生疏的是电浆和液晶（Liquid Crystal，简称LC）。
液晶相要具有特殊形状分子组合始会产生，它们可以流动，又拥有结晶的光学性质。
液晶的定义，现在已放宽而囊括了在某一温度范围可以是现液晶相，在较低温度为正常结晶之物质。
而液晶的组成物质是一种有机化合物，也就是以碳为中心所构成的化合物。
同时具有两种物质的液晶，是以分子间力量组合的，它们的特殊光学性质，又对电磁场敏感，极有实用价值。
1888年，奥地利叫莱尼茨尔的科学家，合成了一种奇怪的有机化合物，它有两个熔点。
把它的固态晶体加热到14 5℃时，便熔成液体，只不过是浑浊的，而一切纯净物质熔化时却是透明的。
如果继续加热到175℃时，它似乎再次熔化，变成清澈透明的液体。
后来，德国物理学家列曼把处于“中间地带”的浑浊液体叫做晶体。
它好比是既不象马，又不象驴的骡子,所以有人称它为有机界的骡子.液晶自被发现后，人们并不知道它有何用途，直到1968年,人们才把它作为电子工业上的的材料.液晶显示材料最常见的用途是电子表和计算器的显示板，为什么会显示数字呢？原来这种液态光电显示材料，利用液晶的电光效应]把电信号转换成字符、图像等可见信号。
液晶在正常情况下，其分子排列很有秩序，显得清澈透明，一旦加上直流电场后，分子的排列被打乱，一部分液晶变得不透明，颜色加深，因而能显示数字和图象。
液晶的电光效应是指它的干涉、散射、衍射、旋光、吸收等受电场调制的光学现象。
一些有机化合物和高分子聚合物，在一定温度或浓度的溶液中，既具有液体的流动性，又具有晶体的各向异性，这就是液晶。
液晶光电效应受温度条件控制的液晶称为热致液晶；溶致液晶则受控于浓度条件。
液晶 近晶相 胆甾相 向列相
液晶近晶相胆甾相向列相
液晶是一种介于液体与晶体之间的物质状态，其分子排列具有有序性但无长程结晶。
液晶可以分为多种相态，其中几个常见的相态包括近晶相、胆甾相和向列相。
近晶相是液晶相态中的一种，其分子排列具有较高的有序性，但仍然缺乏长程结晶。
近晶相的分子排列呈现出部分长程的有序结构。
胆甾相是液晶相态中的一种，其分子排列呈现出纤维状的扭曲结构。
胆甾相通常具有较高的光学活性，可导致旋光效应。
向列相是液晶相态中的一种，其分子排列呈现出平行于某个方向的有序排列。
向列相的分子排列通常呈现出平行排列的柱状结构。
这些相态在液晶研究和应用中具有重要的意义，不同的相态表现出不同的物理性质，并可用于制备各种液晶材料和设备。
液晶的研究概述
188专家论坛2018·10 Chenmical Intermediate当代化工研究3.结论从上面三种分配方案可以看出，第一种方案的所需总人数比其它两种多，第二种和第三种都为160人。
从所需成本方面考虑第二种和第三种更为合理，但是从人员的工作状态和生活舒适度方面考虑，显然第一种是人更愿意接受的工作时间安排，所有值班人员的总时间也是最短的。
第二种和第三种方案进行比较的话，第二种方案就强制要求每个人都值班8h才能满足人力需求，第三种方案考虑到了人员自身中存在的外在因素，显然更为人性化，人们可以进行4h和8h两种值班类型的选择。
因此，三种方案都具有各自的特点，都有给学校管理人员进行参考的价值。
在很多的工作岗位上，都会遇到约束条件下的最优化问题，线性规划在许多管理问题中都能得到应用，如在生产、制造、投资、财务和工程等求最大利润、最小成本等问题都能得到很好的发挥。
所以，在线性规划今后的发展中，我们应当能够把更多面临的问题描述为一个线性规划问题并进行分析。
•【参考文献】[1]张国初,陈平.人力资源规划的度量[J].中国人力资源开发,1999,(9):9-11.[2]张建中,绍吉.线性规划[M].北京:技术出版社,1997.[3]刘茂华.线性规划在运输问题中的应用[J].大庆师范学院学报,2007,27(2):77-80.[4]沈建新,周儒荣,廖文和.动态规划模型在生产库存优化中的应用研究[J].机械设计与制造工程,2002,31(6):112-113.[5]张辉.A公司硬盘电子产品的运输方案设计研究[D].上海:上海交通大学,2012.•【作者简介】倪涵逸，男，杭州市萧山区第三高级中学；研究方向：数学。
液晶的研究概述＊姜贺文（南京市第十三中学 江苏 210008）摘要：从液晶被发现开始，液晶不断地成为科学家们的研究热题。
随着研究深入，液晶的种类不断增加，也发挥着越来越重要的作用，已经成为大众生活中不可或缺的一部分。
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图4 近晶C相层状结构
当液晶分子结构含不对称的手性基团时，能形成扭转的螺旋结构，具有胆甾相的光学性质，称为手 性近晶C相，以Sc表示。这类液晶分子结构的特征是在同一层中，分子互相平行，各层分子与层法线倾角 保持不变，但分子在层面上的投影呈螺旋状排列。
图3 近晶相液晶结构 SA相是所有近晶结构中最少有序者；层状排列，分子长轴在层内彼此平行，并垂直于层面，分子可
绕长轴自由旋转，层厚与分子长度相当。SA相光学上是单轴，光轴垂直于层平面，在薄层中呈现假各向 同性排列。因而在相互垂直的偏振片下观察时得到暗的织构。 b． 近 晶 C（ Sc） 相
Sc相类似SA相，在结构上的不同之处在于Sc相的分子层与层面成同一角度的倾斜排列（图4），光 学上是正性双轴。因为倾斜排列，层厚小于分子长轴长度，通常倾角θ大于40°，并且倾角对温度的依赖 较小。
镶嵌织构是固有倾斜的图像
近晶B相镶嵌织构
近晶相液晶及其性质
发布日期:2007-09-20 我也要投稿! 作者:COEMA 阅读: 483
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图5 近晶B相（六边形）结构
d. 近晶D（SD）相 只有很少的化合物呈现SD相。SD相光学上是各向同性的，而且若干分子组的球形单元似乎是立方
排列。SD相不是层状结构，因此它是否列为近晶相是有争议的。 表2 近晶A—G液晶的结构特征
点的一系列黑线；
近晶C相条纹织构
焦锥织构是更复杂的扇形或多边形的系列直线和曲线；
近晶A相扇形织构
镶嵌织构是固有倾斜的图像
近晶B相镶嵌织构
近晶相液晶及其性质
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近晶相液晶由棒状或条状分子组成，分子排列成层，在层内，分子长轴相互平行，其方向可垂直或倾 斜于层面，因为分子排列整齐，其规整性接近晶体，为二维有序（图3）。但分子质心位置在层内无序， 可以自由平移，从而有流动性，然而粘度很大。分子可以前后、左右滑动，不能在上下层之间移动。因为 它的高度有序性，近晶相经常出现在较低温度区域内。已经发现至少有八种近晶相（SA~SH），近来，近 晶J和K相也已被证实。a. 近晶A（SA）相
图3 近晶相液晶结构 SA相是所有近晶结构中最少有序者；层状排列，分子长轴在层内彼此平行，并垂直于层面，分子可
绕长轴自由旋转，层厚与分子长度相当。SA相光学上是单轴，光轴垂直于层平面，在薄层中呈现假各向 同性排列。因而在相互垂直的偏振片下观察时得到暗的织构。
b． 近 晶 C（ Sc） 相 Sc相类似SA相，在结构上的不同之处在于Sc相的分子层与层面成同一角度的倾斜排列（图4），光
交，层内混乱排列
近晶C 近晶D
层状结构，分子轴倾斜于
双轴正光性 层，层内混乱排列
立方结构
各向同性
近晶F
层状结构
单轴正光性
焦锥（扇形或多边形）， 阶梯形滴状，平行排列， 假各向同性
破碎焦锥，条纹，平行排 列 各向同性， 镶嵌
条纹，同轴破碎焦锥
构造近晶相 近晶B
近晶E 近晶G
层状结构，分子轴垂直或 单轴或双轴 倾斜于层，层内六角排列 正光性
层状结构，分子轴正交于 层，层内有序排列 层状结构，层内有序排列
单轴正光性 单轴正光性
镶嵌，滴状，假各向同性 平行排列，条纹
镶嵌，假各向同性 镶嵌
e. 近晶E（SE）相 X射线分析表明在SE相内高度有序，而且不是六角晶格；分子正交于层面，三维有序，呈刚性。
f. 近晶F（SF）相 SF类似于SC相，都有倾斜结构，但是在更有序的SF相中，出现准六角堆积排列。 近晶相结构及其光学性质列在表2中，织构是在偏光显微镜下观察到的图像。条纹织构是来自交
近晶相液晶极其性质
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近晶相液晶由棒状或条状分子组成，分子排列成层，在层内，分子长轴相互平行，其方向可垂直或倾 斜于层面，因为分子排列整齐，其规整性接近晶体，为二维有序（图3）。但分子质心位置在层内无序， 可以自由平移，从而有流动性，然而粘度很大。分子可以前后、左右滑动，不能在上下层之间移动。因为 它的高度有序性，近晶相经常出现在较低温度区域内。已经发现至少有八种近晶相（SA~SH），近来，近 晶J和K相也已被证实。a. 近晶A（SA）相
学上是正性双轴。因为倾斜排列，层厚小于分子长轴长度，通常倾角θ大于40°，并且倾角对温度的依赖 较小。
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图5 近晶B相（六边形）结构
d. 近晶D（SD）相 只有很少的化合物呈现SD相。SD相光学上是各向同性的，而且若干分子组的球形单元似乎是立方
排列。SD相不是层状结构，因此它是否列为近晶相是有争议的。 表2 近晶A—G液晶的结构特征
分子取向
光学性质
织构
非构造近晶相 层状结构，分子轴与层正
单轴正光性
近晶A
分子取向
光学性质
织构
非构造近晶相 层状结构，分子轴与层正
单轴正光性
近晶A
交，层内混乱排列
近晶C 近晶D 近晶F
层状结构，分子轴倾斜于 双轴正光性
层，层内混乱排列
立方结构
各向同性
层状结构
单轴正光性
焦锥（扇形或多边形）， 阶梯形滴状，平行排列， 假各向同性
破碎焦锥，条纹，平行排 列 各向同性， 镶嵌
条纹，同轴破碎焦锥
f. 近晶F（SF）相 SF类似于SC相，都有倾斜结构，但是在更有序的SF相中，出现准六角堆积排列。 近晶相结构及其光学性质列在表2中，织构是在偏光显微镜下观察到的图像。条纹织构是来自交
点的一系列黑线；
近晶C相条纹织构
焦锥织构是更复杂的扇形或多边形的系列直线和曲线；
近晶A相扇形织构
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在Sc相中，对称性允许出现与分子垂直而与层面平行的自发极化矢量Ps，所以是铁电液晶。 c. 近晶B（SB）、G（SG）和H（SH）相
SB相和SH相分别不同于SA和Sc相。它们的分子在层上是有序排列，而不混乱。SB液晶的X射线衍 射照片表明，分子在垂直于长轴平面上呈六角排列（图5）。而SG和SH相分子在层上是倾斜排列。这种 层上有序的排列使得SB和SH比SA和Sc刚性更强。它似乎表明SB是在有限范围内的三维有序的软固体，不 过它的性质证明这些物质还是液晶。
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图4 近晶C相层状结构
当液晶分子结构含不对称的手性基团时，能形成扭转的螺旋结构，具有胆甾相的光学性质，称为手 性近晶C相，以Sc表示。这类液晶分子结构的特征是在同一层中，分子互相平行，各层分子与层法线倾角 保持不变，但分子在层面上的投影呈螺旋状排列。
f. 近晶F（SF）相 SF类似于SC相，都有倾斜结构，但是在更有序的SF相中，出现准六角堆积排列。 近晶相结构及其光学性质列在表2中，织构是在偏光显微镜下观察到的图像。条纹织构是来自交
点的一系列黑线；
近晶C相条纹织构
焦锥织构是更复杂的扇形或多边形的系列直线和曲线；
近晶A相扇形织构
镶嵌织构是固有倾斜的图像
在Sc相中，对称性允许出现与分子垂直而与层面平行的自发极化矢量Ps，所以是铁电液晶。 c. 近晶B（SB）、G（SG）和H（SH）相
SB相和SH相分别不同于SA和Sc相。它们的分子在层上是有序排列，而不混乱。SB液晶的X射线衍 射照片表明，分子在垂直于长轴平面上呈六角排列（图5）。而SG和SH相分子在层上是倾斜排列。这种 层上有序的排列使得SB和SH比SA和Sc刚性更强。它似乎表明SB是在有限范围内的三维有序的软固体，不 过它的性质证明这些物质还是液晶。
图5 近晶B相（六边形）结构
d. 近晶D（SD）相 只有很少的化合物呈现SD相。SD相光学上是各向同性的，而且若干分子组的球形单元似乎是立方
排列。SD相不是层状结构，因此它是否列为近晶相是有争议的。 表2 近晶A—G液晶的结构特征
分子取向
光学性质
织构
非构造近晶相 层状结构，分子相液晶及其性质
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近晶相液晶由棒状或条状分子组成，分子排列成层，在层内，分子长轴相互平行，其方向可垂直或倾 斜于层面，因为分子排列整齐，其规整性接近晶体，为二维有序（图3）。但分子质心位置在层内无序， 可以自由平移，从而有流动性，然而粘度很大。分子可以前后、左右滑动，不能在上下层之间移动。因为 它的高度有序性，近晶相经常出现在较低温度区域内。已经发现至少有八种近晶相（SA~SH），近来，近 晶J和K相也已被证实。a. 近晶A（SA）相