Динамика переориентации нематиков, инкапсулированных в микроскопические объемы, под действием сильного электрического поля

Предложено теоретическое описание нового режима переориентации поля директора $\mathbf{\hat n}$ и скорости $\mathbf{v}$ нематического жидкого кристалла (ЖК), инкапсулированного в прямоугольную ячейку, под действием сильного электрического поля $E$, направленного под углом $\alpha(\sim\pi/2)$ к горизонтальным ограничивающим поверхностям ЖК-ячейки. Численные расчеты, выполненные в рамках нелинейного обобщения классической теории Эриксена–Лесли, показали, что при определенных соотношениях моментов и импульсов, действующих на единицу объема ЖК-фазы, и в случае $E\gg E_{\operatorname{th}}$ в процессе переориентации $\mathbf{\hat n}$ могут возникнуть переходные периодические структуры, если соответствующая мода искажения обладает наибыстрейшим откликом и таким образом подавляет все остальные моды, в том числе и однородные. На положение узлов этих периодических структур оказывают влияние величина поля $E$, угол $\alpha$, а также характер сцепления ЖК-молекул с ограничивающими поверхностями. Расчеты, выполненные для нематика, образованного молекулами 4-n-пентил-4'-цианобифенила, указывают на то, что в ЖК-ячейке может формироваться несколько вихрей, вызванных переориентацией поля директора, а границы этих вихрей определяются положениями узлов периодической структуры.