ZBORNIK POVZETKOV - Soft Matter Laboratory

Trajektorije defektnih linij v nematskih lupinah
David Seč 1 , Miha Ravnik 1,2 in Slobodan ˇ Zumer 1,2,3
1 Fakulteta za matematiko in fiziko, Jadranska 19, 1000 Ljubljana, Slovenija
2 Center odličnosti NAMASTE, Jamova 39, 1000 Ljubljana, Slovenija
3 Institut Joˇzef Stefan, Jamova 39, 1000 Ljubljana, Slovenija
Ureditev nematskega tekočega kristala v sferičnih lupinah spremljajo različne defektne
konfiguracije. V lupinah, kjer povrˇsine preferirajo planarno degenerirano urejanje nematika,
mora biti celotni topoloˇski naboj +2 in običajno opazimo ˇstiri defektne linije z
ovojnim ˇstevilom + 1.
S kemijsko funkcionalizacijo teh defektov bi lahko ustvarili koloidne
2
delce z nastavljivo valenco, npr. z sp3 hibridizacijo pri tetraedrično postavljenih defektih
[1]. Kontroliranje teh vezavnih mest s pomočjo trajektorij defektnih linij bi poskrbelo
za samourejanje koloidov, primernih za aplikacije v fotoniki.
Predstavili bomo numerično ˇstudijo medsebojnega vpliva anizotropije elastičnih konstant
in nekoncentričnosti v sferičnih nematskih lupinah z nehomogeno debelino. Opazimo, da
obstajajo različna stabilna in meta-stabilna stanja nematskih lupin, ko sistem spreminjamo
po določenih transformacijskih trajektorijah [2]. S primerjavo računalniˇskih simulacij
in eksperimentov pokaˇzemo vlogo elastičnih konstant nematika in končne debeline
lupine na poloˇzaj defektnih linij. V nekoncentričnih lupinah (kjer je zgornji del
mnogo tanjˇsi kot spodnji del) se vse ˇstiri defektne linije razporedijo po tanjˇsem delu, da
zmanjˇsajo svojo dolˇzino. Anizotropija elastičnih konstant, ki jo eksperimentalno lahko
spreminjamo s spreminjanjem temperature, postopno spremeni poloˇzaj defektnih linij
v izrazito asimetričnega. Pri spremembi nekoncentričnosti pa defektne linije pribliˇzno
ohranijo simetrično konfiguracijo.
[1] T. Lopez-Leon, V. Koning, K. B. S. Devaiah, V. Vitelli in A. Fernandez-Nieves, Frustrated
nematic order in spherical geometries, Nat. Phys. 7, 391 (2011).
[2] D. Seč, T. Lopez-Leon, M. Nobili, C. Blanc, A. Fernandez-Nieves, M. Ravnik in S.
ˇZumer, Defect trajectories in nematic shells: Role of elastic anisotropy and thickness heterogeneity,
Phys. Rev. E 86, 020705 (2012).
72