Дата публикации: 2020

DOI: 10.18083/LCAppl.2020.2.69

Теоретически исследован механизм формирования искажения поля директора (направления наиболее вероятной ориентации длинных осей молекул) сегнетоэлектрического жидкого кристалла в перпендикулярном к слоям направлении. Причиной появления искажений в поле директора может служить неоднородное поле деполяризации в этом же направлении. Неоднородность поля деполяризации может быть индуцирована поверхностями. Для этого азимутальный угол директора сегнетоэлектрического жидкого кристалла данного слоя был представлен как сумма функции профиля директора в перпендикулярном подложкам направлении и некоторой поправки, которая зависит от положения монослоя. Описание структуры сегнетоэлектрической фазы смектика C* в направлении, перпендикулярном подложкам, проводилось с использованием континуальной теории, а описание поведения директора в перпендикулярном слоям направлении выполнено с помощью дискретного подхода. Показано, что при отсутствии в модели введенной поправки рассматриваемая свободная энергия сводится к свободной энергии поверхностно-стабилизированного сегнетоэлектрического жидкого кристалла. Минимизация свободной энергии по представленной поправке приводит к ее итерационной зависимости. Искомые поправки были вычислены для каждого смектического слоя рассматриваемой структуры. Результаты вычислений показывают, что в таких ячейках могут возникать спиральные структуры конечных размеров. Их возникновение может объяснять существование различных субфаз сегнетоэлектрических жидких кристаллов.

Издатель: Ивановский государственный университет (Иваново)

Тип: Article

Publication date: 2020

DOI: 10.18083/LCAppl.2020.2.69

Distortion formation mechanism of the director field (the most probable orientation of long molecular axes) of ferroelectric liquid crystals was theoretically investigated. We assumed that director distortions were formed in the perpendicular direction to the layered structure. A reason for appearance of director distortions can be a non-uniform depolarization field in the same direction. Such non-uniformity of the depolarization field can be induced by surfaces. In particular, we represent the director’s azimuthal angle of each layer as the sum of the profile director function in the perpendicular direction to the substrates and a certain additive correction term, which depends on the monolayer position. The structure of ferroelectric liquid crystal in smectic C* phase in the direction perpendicular to the substrates was described by using the continuum theory. A discrete approach was applied to describe the director’s behavior in the direction perpendicular to the layered structure. It was shown that when the additive correction term is absent in the model, the free energy is equal to the free energy of the surface-stabilized ferroelectric liquid crystal. Minimization of the free energy with respect to the additive correction term leads to the iterative dependence of the additive correction term for the adjoining layers. The unknown additive correction terms for each smectic layer of the studied layered structure were calculated. The calculation results show that finite length helical structures can occur in such cells. Their appearance can be used to explain the existence of various sub-phases of ferroelectric liquid crystals.

Издатель: Ивановский государственный университет (Иваново)

Тип: Article