Скирмионные состояния в хиральных жидких кристаллах

Abstract

В рамках теории Франка-Озеена проанализированы статические конфигурации хиральных жидких кристаллов. В частности, найдены численные решения для локализованных осесимметричных состояний в ограниченных хиральных жидких кристаллах со слабым гомеотропным закреплением на границах. Эти решения описывают дисторсии двумерных скирмионов, известных как сферулиты, или холестерические пузыри, которые наблюдались экспериментально в таких системах. В общих чертах отмечена связь с нелинейными интегрируемыми уравнениями, которая используется для изучения асимптотического поведения решений. С применением аналитических методов построены приближенные решения уравнений равновесия и исследована генерация и стабилизация этих состояний в зависимости от материальных параметров, внешних полям и граничным условиям привязки.