Ориентационные структуры в каплях нематика с коническими граничными условиями
В. Ю. Рудяк+, М. Н. Крахалев*×, О. О. Прищепа*×, В. С. Сутормин*, А. В. Емельяненко+, В. Я. Зырянов*
+Физический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, 119991 Москва, Россия
*Институт физики им. Л.В. Киренского, Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр СО РАН", 660036 Красноярск, Россия
×Институт инженерной физики и радиоэлектроники, Сибирский федеральный университет, 660041 Красноярск, Россия
Abstract
Рассмотрены капли нематика сплюснутой формы, капсулированные в полимере,
задающем конические граничные условия. Расчеты по методу расширенного эластического
континуума Франка показали возможность образования ряда различных структур в таких
каплях при варьировании размера капель. Экспериментальные исследования методом
поляризационной оптической микроскопии образцов композитных пленок подтверждают
результаты расчетов, демонстрируя образование в рассматриваемой системе следующих
ориентационных структур: радиал-биполярной структуры с закрученным дефектом-ежом и
двумя гиперболическими буджумами; аксиал-биполярной структуры с кольцевой
дисклинацией и двумя радиальными буджумами и структуры с дефектом-ежом,
гиперболическим буджумом и радиальным буджумом. Такое разнообразие возможных
топологий капель обусловлено сложным балансом между энергиями упругости поля
директора, дисклинаций и сцепления с поверхностью, обеспеченным коническими
граничными условиями.