Surface Anchoring Effects on the Formation of Two-Wavelength Surface Patterns in Chiral Liquid Crystals
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Notice bibliographique
Résumé
We present a theoretical analysis and linear scaling of two-wavelength surface nanostructures formed at the free surface of cholesteric liquid crystals (CLC). An anchoring model based on the capillary shape equation with the high order interaction of anisotropic interfacial tension is derived to elucidate the formation of the surface wrinkling. We showed that the main pattern-formation mechanism is originated due to the interaction between lower and higher order anchoring modes. A general phase diagram of the surface morphologies is presented in a parametric space of anchoring coefficients, and a set of anchoring modes and critical lines are defined to categorize the different types of surface patterns. To analyze the origin of surface reliefs, the correlation between surface energy and surface nano-wrinkles is investigated, and the symmetry and similarity between the energy and surface profile are identified. It is found that the surface wrinkling is driven by the director pressure and is annihilated by two induced capillary pressures. Linear approximation for the cases with sufficient small values of anchoring coefficients is used to realize the intrinsic properties and relations between the surface curvature and the capillary pressures. The contributions of capillary pressures on surface nano-wrinkling and the relations between the capillary vectors are also systematically investigated. These new findings establish a new approach for characterizing two-length scale surface wrinkling in CLCs, and can inspire the design of novel functional surface structures with the potential optical, friction, and thermal applications.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle