ساختارهای تنظیم شده در بلورهای مایع نماتیک

کنترل نظم و سمت گیری ملکول های بلور مایع توسط سطوح محدودکننده، از دلایل اهمیت استفاده آن ها در صنایع مختلف است. چنگ زدگی سطحی در مجاورت سطوح مرزی، از مهم ترین ویژگی های این مواد به شمار می رود. انرژی برهم کنشی در سطوح محدودکننده تخت، در چارچوب نظریه راپینی پاپولار قابل بررسی است. اما سطوح غیرتخت در چارچوب هایی مانند نظریه فوکودا باید بررسی شود. عموما در بررسی های نظری، از اثر انرژی شبه سطحی چشم پوشی می کنیم. در این مقاله، ما با در نظر گرفتن اثر این انرژی در انرژی سطحی، تغییرات میدان جهت نما و انرژی چنگ زدگی یک تیغه با سطحی به شکل سینوسی با دامنه مشخصی را بررسی می کنیم و بستگی صریح انرژی دستگاه به پارامترهای هندسی آن نظیر دامنه شیارها را بررسی می کنیم. به این منظور، تیغه نماتیک با دو سطح مرزی بی نهایت در نظر می گیریم و انرژی چنگ زدگی را با استفاده از نظریه فوکودا برای لایه گذار سطحی در مجاورت سطح شیاردار سینوسی به دست می آوریم. سپس تغییرات مولفه های میدان جهت نما و انرژی چنگ زدگی را برای این تیغه تحت اثر میدان الکتریکی، بررسی می کنیم. نشان می دهیم که بیشترین انرژی چنگ زدگی، متناظر با شرایطی است که میدان خارجی وجود ندارد. همچنین در می یابیم که حضور میدان به کاهش روند تغییرات انرژی چنگ زدگی می انجامد.