Structure formation of colloids in nematic liquid crystals

• Published in: Condensed Matter Physics
• Date: 2003
• Main Authors: Lev, B.I., Aoki, K.M., Tomchuk, P.M., Yokoyama, H.
• Format: Article
• Language: English
• Published: Інститут фізики конденсованих систем НАН України 2003
• Online Access: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120700
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: Structure formation of colloids in
 nematic liquid crystals / B.I. Lev, K.M. Aoki, P.M. Tomchuk, H. Yokoyama // Condensed Matter Physics. — 2003. — Т. 6, № 1(33). — С. 169-180. — Бібліогр.: 15 назв. — англ.

We investigated the behaviour of colloidal particles suspended in nematic
 liquid crystals. These colloidal particles interact through elastic deformation
 of the nematic director field which can result in nontrivial collective behavior,
 leading to the formation of spatially modulated structures. In this paper,
 the formation of lattice structures is described both by computer simulations
 and by analytical theory. Effective interactions of the pairs of spherical
 macroparticles suspended in nematic liquid crystals have been suggested
 by many authors. Using these pairwise interactions, spatial structures are
 obtained by means of dynamic simulations. We have suggested a number
 of possible structures, which may be formed in multi-macroparticle systems.
 Regions of temperatures and concentrations are determined in which
 such a structure might appear. Ми досліджуємо поведінку колоїдних частинок в нематичних рідких кристалах. Ці колоїдні частинки взаємодіють через пружну деформацію поля нематичного директора, що може спричинювати нетривіальну колективну поведінку, приводячи до формування просторово-модульованих структур. В цій статті формування ґраткових структур описується за допомогою як комп’ютерного моделювання, так і аналітичної теорії. Використовуючи раніше запропоновані ефективні парні взаємодії макрочастинок в нематичних рідких кристалах, методом динамічного моделювання отримано просторові структури. Запропоновано ряд можливих структур, які можуть формувати мульти-макрочастинкові системи. Визначено області температур і концентрацій, в яких такі структури можуть виникати.