MC01: Formación de patrones en gotas de cristales líquidos quirales
Profesor Encargado: Marcel Clerc
Estudiante postgrado encargado: Martin Rubio
Requisito: Mecánica Clásica.
Vacante: 1 estudiante.
Los sistemas macroscópicos mantenidos fuera del equilibrio termodinámico exhiben comportamientos dinámicos interesantes como la auto organización espacial o patrones [3, 4]. La inclusión de moléculas quirales en cristales líquidos nemáticos provoca la aparición de comportamientos inesperados [2], tales como burbujas quirales [2–4], patrones laberínticos topológicos [4] y estados homogéneos quirales [3]. Recientemente, en un experimento preliminar en una gota de cristal líquido quiral, se observó la formación de una red hexagonal, la cual es análoga a los clusters de Abrikosov [5] y la emergencia de laberintos localizados [4, 5]. El origen de estas estructuras se debe a la competencia entre la interacción repulsiva de los dominios quirales y el efecto espacial del confinamiento impuesto por la geometría de la gota [5]. El objetivo de la práctica de verano será realizar un estudio experimental y teórico/numérico de la formación de patrones y defectos topológicos [3 5]. En particular en la práctica, se buscará se buscará ampliar la caracterización de los defectos topológicos en función de la temperatura, tamaño de las gotas y tipo de dopante quiral. Los estudios experimentales se llevarán a cabo en el Laboratorio de Fenómenos Robustos en Óptica (LAFER). (LAFER, https://www.cec.uchile.cl/~lafer/).
[1] P. G. de Gennes and J. Prost, The Physics of Liquid Crystals, 2nd ed. (Clarendon Press, Oxford, UK, 1993).
[2] P. Oswald and P. Pieranski, Nematic and Cholesteric Liquid Crystals (CRC Press, London, 2005).
[3] M.G. Clerc, G. González-Cortés , and S. Echeverría-Alar, Localized dissipative vortices in chiral nematic liquid crystal cells, Phys. Rev. Research 4, L022021 (2022).
[4] Sebastián Echeverría-Alar, M.G. Clerc, and Ignacio Bordeu, Emergence of disordered branching patterns in confined chiral nematic liquid crystals, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 120, 2221000120 (2023).
[5] V Fernandez-Gonzalez, MG Clerc, G González-Cortes, PI Hidalgo, and J Vergara, Abrikosov clusters in chiral liquid crystal droplets, Rep. Prog. Phys. 87, 120502. (2024).
