ساختارهاي تنظيم شده در بلورهاي مايع نماتيك

كنترل نظم و سمت‌گيري ملكول‌هاي بلور مايع توسط سطوح محدودكننده، از دلايل اهميت استفادۀ آن‌ها در صنايع مختلف است. چنگ‌زدگي سطحي در مجاورت سطوح مرزي، از مهم‌ترين ويژگي‌هاي اين مواد به شمار مي‌رود. انرژي برهم‌كنشي در سطوح محدودكنندۀ تخت، در چارچوب نظريۀ راپيني‌ـ‌پاپولار قابل بررسي است. اما سطوح غيرتخت در چارچوب‌هايي مانند نظريۀ فوكودا بايد بررسي شود. عموماً در بررسي‌هاي نظري، از اثر انرژي شبه سطحي چشم‌پوشي مي‌كنيم. در اين مقاله، ما با در نظر گرفتن اثر اين انرژي در انرژي سطحي، تغييرات ميدان جهت‌نما و انرژي چنگ‌زدگي يك تيغه با سطحي به شكل سينوسي با دامنۀ مشخصي را بررسي مي‌كنيم و بستگي صريح انرژي دستگاه به پارامترهاي هندسي آن نظير دامنۀ شيارها را بررسي مي‌كنيم. به اين منظور، تيغۀ نماتيك با دو سطح مرزي بي‌نهايت در نظر مي‌گيريم و انرژي چنگ‌زدگي را با استفاده از نظريۀ فوكودا براي لايۀ گذار سطحي در مجاورت سطح شياردار سينوسي به دست مي‌آوريم. سپس تغييرات مؤلفه‌هاي ميدان جهت‌نما و انرژي چنگ‌زدگي را براي اين تيغه تحت اثر ميدان الكتريكي، بررسي مي‌كنيم. نشان مي‌دهيم كه بيشترين انرژي چنگ‌زدگي، متناظر با شرايطي است كه ميدان خارجي وجود ندارد. همچنين در مي‌يابيم كه حضور ميدان به كاهش روند تغييرات انرژي چنگ‌زدگي مي‌انجامد.