Аннотация
В недавней работе нами были теоретически рассмотрены равновесные состояния образца монослоя сегнетоэлектрического жидкого кристалла в фазе смектик C*. К исследуемому образцу мы прикладывали электрическое поле, а сам образец находился между неодинаково структурированными подложками при сильном сцеплении молекул смектика C* с поверхностью подложек. С помощью континуальной теории, мы получили эллиптическое уравнение sin-Гордона. Решение задачи Дирихле показало, что в силу влияния неодинаковых граничных условий, в тонкой плёнке образуется устойчивое упорядочивание длинных осей молекул (директора) смектика C*. Данное упорядочивание может быть управляемо электрическим полем. Теоретическое решение нашей модельной задачи качественно описано с помощью модели Френкеля-Конторовой - гармонически взаимодействующих "атомов" под воздействием внешнего энергетического потенциала. Для проверки нашей модели, мы подготовили ячейку с неодинаково структурированными подложками. В качестве сегнетоэлектрического жидкого кристалла, мы взяли соединение CS-1024 (Chisso Co.). Пустая ячейка заполнялась соединением CS-1024 капиллярным способом. Структурированные монослои с планарной ориентацией молекул соединения CS-1024 в фазе смектик C* были получены с помощью микроконтактной печати органотиолов на позолоченых плёнках. Нанося структуру на поверхность таким образом, чтобы монослои были ориентированы планарно, положение и формирование макронеоднородностей поля директора смектика C* может быть управляемо с помощью электрического поля. Наблюдаемые макронеоднородности продолжают существовать и при отключенном электрическом поле. Описываемые макронеоднородности поля директора смектика C* наблюдались с помощью поляризационной микроскопии и флюоресцентной микроскопии.
Ссылки (10)
1. S. T. Lagerwall. Ferroelectric and Antiferroelectric Liquid Crystals. Weinheim, Wiley-VCH, (1999) 63 p.
Crossref2. A. A. Kudreyko, N. G. Migranov, D. N. Migranova. Nonlin. Phen. Compl. Sys. 19 (1), 95 - 101 (2016).
3. O. M. Braun, Y. S. Kivshar. Phys. Rep. 306, 1 - 108 (1998).
Crossref4. A. A. Kudreyko, N. G. Migranov, D. N. Migranova. Rus. Phys. J. 59 (7), 938 - 943 (2016).
Crossref5. I. W. Stewart. The Static and Dynamic Continuum Theory of Liquid Crystals. A Mathematical Introduction. New York, Taylor & Francis, (2004), 306 p.
6. S. V. Kalinin, D. A. Bonnell, T. Alvarez, X. Lei, Z. Hu, R. Shao, J. H. Ferris. Adv. Mater. 16 (9-10), 795 - 799 (2004).
Crossref7. H. Matthias, H.-S. Kitzerow. Mol. Cryst. Liq. Cryst. 508, 127 [489] - 136 [498] (2009).
Crossref8. K. Rijeesh, H. Higuchi, Y. Okumura, J. Yamamoto, H. Kikuchi. Polymer 116 (5), 447 - 451 (2017).
Crossref9. I. Dierking, M. Mitov, M. A. Osipov. Soft Matter 11 (5), 819 - 837 (2015).
Crossref10. A. Jakli, A. Saupe. Appl. Phys. Lett. 60, 2622 - 2624 (1992).
Crossref