Исследование ориентационных структур в слоях холестерика с коническим поверхностным сцеплением

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 18-72-10036

НазваниеИсследование ориентационных структур в слоях холестерика с коническим поверхностным сцеплением

Руководитель Крахалев Михаил Николаевич, Кандидат физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" , Красноярский край

Конкурс №30 - Конкурс 2018 года по мероприятию «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-205 - Сегнетоэлектрики, диэлектрики, жидкие кристаллы

Ключевые слова Жидкий кристалл, межфазная граница, ориентационная структура, граничные условия, холестерик, оптическая текстура, поверхностное сцепление, поляризационная микроскопия, электрооптика

Код ГРНТИ29.17.25

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Будут исследованы ориентационные структуры слоев холестериков, формирующиеся при конических граничных условиях, и их трансформация под действием электрического поля. Актуальность исследований обусловлена необходимостью создания хиральных жидкокристаллических материалов с дополнительными степенями свободы ориентации молекул на межфазной границе, позволяющими сформировать новые конфигурации с уникальными структурными и оптическими характеристиками. Одним из способов создания таких систем является задание конических условий сцепления, при которых на межфазной границе директор ориентирован под определенным углом (отличающимся от 0° и 90°) к нормали к поверхности, при этом проекция директора на межфазную границу может иметь любую ориентацию в зависимости от ориентационной структуры и внешних воздействий. На сегодняшний день ориентационные структуры слоев холестерика с такими граничными условиями практически не изучены. В ходе выполнения проекта будут рассмотрены три типа жидкокристаллических ячеек: 1) на одной подложке заданы однородные тангенциальные граничные условия, на второй подложке – коническое сцепление; 2) на обеих подложках заданы конические условия сцепления; 3) на одной подложке сформированы гомеотропные граничные условия, на второй подложке – коническое сцепление. Формирующиеся структуры и их трансформация будут исследованы экспериментально методами поляризационной микроскопии. Кроме того, будет выполнен численный расчет структур в рамах теории эластического континуума Франка, учитывающей энергии искажения поля директора, взаимодействия ЖК с поверхностью и энергию дефектов. Будут проведены измерения оптических характеристик излучения, прошедшего через исследуемые ориентационные структуры.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Крахалев М.Н., Рудяк В.Ю., Гардымова А.П., Зырянов В.Я. Toroidal Configuration of a Cholesteric Liquid Crystal in Droplets with Homeotropic Anchoring JETP Letters, Vol. 109, No.7, pp.478-481 (год публикации - 2019)
10.1134/S0021364019070075

2. Крахалев М.Н., Бикбаев Р.Г., Сутормин В.С., Тимофеев И.В., Зырянов В.Я. Nematic and cholesteric liquid crystal structures in cells with tangential-conical boundary conditions Crystals (год публикации - 2019)

3. Сутормин В.С., Крахалев М.Н., Прищепа О.О., Рудяк В.Ю., Зырянов В.Я. Orientational structures of cholesteric in the cell with tangential-conical boundary conditions Abstracts of 4th Asian Conference on Liquid Crystals (ACLC 2019). Shenzhen, China, 2019., P. 112 (год публикации - 2019)

4. Викбаев Р.Г., Крахалев М.Н., Тимофеев И.В., Сутормин В.С., Зырянов В.Я. Simulated near field and diffraction patterns in the cholesteric layers with conical surface anchoring Abstracts of 4th Asian Conference on Liquid Crystals (ACLC 2019). Shenzhen, China, 2019., P. 102 (год публикации - 2019)

5. Гардымова А.П., Сутормин В.С., Крахалев М.Н., Зырянов В.Я. Orientational structures of cholesteric droplets with conical boundary conditions Abstracts of 4th Asian Conference on Liquid Crystals (ACLC 2019). Shenzhen, China, 2019., P. 113 (год публикации - 2019)

6. Сутормин В.С., Крахалев М.Н., Тимофеев И.В., Бикбаев Р.Г., Прищепа О.О., Зырянов В.Я. Polarization characteristics of light passed through a cholesteric layer with tangential-conical boundary conditions Book of abstracts of International conference “EuroDisplay 2019”, P. 20 (год публикации - 2019)

7. Крахалев М.Н., Прищепа О.О., Сутормин В.С., Бикбаев Р.Г., Тимофеев И.В., Зырянов В.Я. Director configurations in cholesteric layer with tangential-conical boundary conditions Abstracts of 15th European Conference on Liquid Crystals (ECLC-2019), PC-06 (год публикации - 2019)

8. Крахалев М.Н., Прищепа О.О., Сутормин В.С., Бикбаев Р.Г., Тимофеев И.В., Зырянов В.Я. Electrically induced transformations of defects in cholesteric layer with tangential-conical boundary conditions Scientific Reports, Vol. 10, P. 4907 (год публикации - 2020)
10.1038/s41598-020-61713-9

9. Гардымова А.П., Крахалев М.Н., Зырянов В.Я. Optical Textures and Orientational Structures in Cholesteric Droplets with Conical Boundary Conditions Molecules, Vol. 25, Issue 7, P. 1740 (год публикации - 2020)
10.3390/molecules25071740

10. Бикбаев Р.Г., Крахалев М.Н., Тимофеев И.В., Сутормин В.С., Зырянов В.Я. Difiraction Pattern of the Cholesteric Layer with Tangential-conical Boundary Conditions Abstract book of PhotonIcs & Electromagnetics Research Symposium, Xiamen, China, 17-20 December, 2019, P. 1913 (год публикации - 2019)

11. Прищепа О.О., Крахалев М.Н., Рудяк В.Ю., Сутормин В.С., Зырянов В.Я. Electrically turning periodic structures in cholesteric layer with conical–planar boundary conditions Scientific Reports, Vol. 11. P. 8409 (год публикации - 2021)
10.1038/s41598-021-87854-z

12. Сутормин В.С., Крахалев М.Н., Тимофеев И.В., Бикбаев Р.Г., Прищепа О.О., Зырянов В.Я. Cholesteric layers with tangential-conical surface anchoring for an electrically controlled polarization rotator Optical Materials Express, Vol. 11, No. 5. P. 1527-1536 (год публикации - 2021)
10.1364/OME.425130

Публикации