V doktorskem delu z uporabo numeričnih simulacij na osnovi Landau-de Gennes-ovega fenomenološkega pristopa preučujem strukture tekoče kristalnih modrih faz (BP), omejenih s površinami v različnih geometrijah in s specifično vzorčenim sidranjem tekoče kristalnih molekul. V prvem delu disertacije raziščem obnašanje plasti modre faze BPII, ujete med vzporedni površini s posebej načrtovanimi vzorci obdelave. Vzorce ustvarim z uporabo treh tipov površinskega sidranja tekoče kristalnih molekul (močno in šibko pravokotno sidranje ter močno usmerjeno planarno sidranje) na različnih območjih površin. Izbrani periodični površinski vzorci v materialu vsilijo nastanek dvodimenzionalnih kvadratnih in trikotnih mrež pol-skyrmionov. Mreže vrtinčastih skyrmionskih struktur spremljajo singularni -1/2 ali -1 linijski defekti, ki prav tako tvorijo pravilne kvazi-dvodimenzionalne mreže. Takšne strukture bi lahko bile uporabne v fotonskih aplikacijah kot so valovne ploščice in fotonski kristali. V drugem delu disertacije numerično raziščem vijačne in robne dislokacije v ograjenih fazah BPI in BPII ki jih karakterizirajo specifične trodimenzionalne periodične defektne strukture. Navdih za tovrstne raziskave so analogije med modrimi fazami in trdnimi kristali - oboji se namreč uredijo v tridimenzionalne mreže. Dislokacije vsilim z uporabo posebej načrtovane ograditve, bodisi preko popačenja osnovnih celic znotraj materiala, bodisi preko posebej vzorčenega molekularnega sidranja površin, ki ograjujejo modro fazo. Predstavim različne dislokacije z velikostjo Burgersovega vektorja od ene do več velikosti osnovnih celic BPI in BPII. Podrobno analiziram omrežja defektnih linij in cilindre z dvojnim zvojem. Razkritje tovrstnih dislokacij pripomore k globljemu razumevanju ograjenih modrih faz. Obe raziskavi sta tudi prispevek k razvoju in stabilizaciji kompleksno dvolomnih profilov v plasteh modrih faz s specifično ograditvijo.
|