Synchronised flexoelectric instability in an LC cell with periodic planar-homeotropic alignment

顺势排列 材料科学 液晶 挠曲电 不稳定性 平面的 栅栏 波数 光学 电介质 电场 凝聚态物理 光电子学 物理 机械 量子力学 计算机图形学(图像) 计算机科学
作者
I. V. Simdyankin,А. Р. Гейвандов,B. A. Umanskiĭ,S. P. Palto
出处
期刊:Liquid Crystals [Taylor & Francis]
卷期号:50 (4): 663-673 被引量:2
标识
DOI:10.1080/02678292.2022.2154865
摘要

In a planarly aligned layer of a nematic liquid crystal (LC) the applied electric field can induce a periodic stripe pattern, which is characteristic of the well-known flexoelectric instability effect. We have studied the flexoelectric instability in LC layers with periodic planar-homeotropic alignment (PHA) at one of the layer surfaces and compared the results to the case of the homogeneously aligned layer. It is found that the PHA is more favourable for the flexoelectric spatial modulation. The flexoelectric grating is formed significantly faster in the case of short-period PHA as compared to the cell with homogeneous alignment, which is due to both PHA periodicity and flexoelectric polarisation that in the case of PHA is non-zero even in the field-off state. The impressive finding is that the flexoelectric gratings are spatially synchronised with PHA and free of fork-like defects. The Fourier analysis of the patterns shows that the wavenumber of the flexoelectric gratings is multiple of the PHA grating wavenumber, which points to the spatial resonance of the flexoelectric instability with the PHA harmonics. The improved dynamics with the synchronisation opens perspectives for new electrooptical and photonic applications of the flexoelectric gratings.
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