Študij faznega prehoda in strukturnega reda v perturbiranemu nematičnemu tekočemu kristalu

Povzetek

V članku obravnavamo tipične konfiguracije naključno motenih nematskih tekočih kristalov in velikosti njihovih domen. Gre za sistem paličastih delcev, ki delujejo eden na drugega z interakcijo tipa Lebwoh-Lasher. Lokalno smer teh delcev opišemo z vektorskim (direktorskim) poljem. V sistem dodamo nečistoče s koncentracijo p, ki povzročajo naključno neurejenost direktorskega polja. Obravnavamo domensko strukturirano mrežo molekul kot funkcijo p, jakosti sklopitve W med sosednjima direktorjema in nečistočo, temperature in zgodovine vzorca. V numeričnih simulacijah smo začetno direktorsko polje dobili z nenadno ohladitvijo, ali pa s homogenimi začetnimi pogoji. Rezultati kažejo, da zgodovina sistema bistveno vpliva na: i) povprečno koherentno dolžino domene in ii) doseg orientacijskega urejanja sistema. V primeru naključne konfiguracije, dobimo vedno red kratkega dosega, v primeru homogenega urejanja pa dobimo red kratkega dosega  le v primeru dovolj močne sklopitve W in dovolj velike koncentracije p. V ostalih primerih dobimo kvazi-dolgi doseg ali dolgi doseg interakcije. Obravnavali smo tudi spominske efekte naključne začetne konfiguracije na podlagi zunanjega polja. S povečevanjem zunanjega urejevalnega polja dobimo kvazi-dolgi doseg, ali pa dolgi doseg interakcije. Tako ureditev ohrani sistem tudi potem, ko zunanje polje odstranimo. To pomeni, da lahko kontroliramo stopnjo globalne urejenosti in velikost povprečne koherentne dolžine, če sistem začasno izpostavimo zunanjemu polju. Taki sistemi bi se lahko uporabili kot spominski sistemi na bazi mehkih snovi.