刘宏恩， 吴金兵， 刘猛飞， 周 璇， 张志东

(河北工业大学 应用物理系，天津 300401)

1 引 言

很多技术都依赖于液晶微滴内部的分子取向[1-2]。例如在聚合物分散液晶(PDLC)系统中，液晶微滴均匀分布在聚合物网络中，无外场作用时，系统存在很高的灰度[3]；当施加外场作用时，液晶微滴的对称轴和内部液晶分子会沿着外加场作用的方向排列，此时系统呈现透明状态，由此可以制作性能良好的光控膜等光学器件。一般来说，液晶微滴内部的分子排列方式是由微滴的表面能与本体能相互作用导致的。对于向列相液晶微滴，早期大量的实验和理论研究主要针对于微米级大尺寸情况[4-7]，而近年来对于更小尺寸的研究已经逐渐成为热点问题。对于亚微米级尺寸的研究，一些团队也给出了相关介绍[8-11]。研究发现，双极结构(bipolar structure)、径向结构(radial structure)是液晶微滴中最为常见的两种结构，其中，双极结构在几微米甚至几十微米情况下都可以稳定存在。对于径向结构， 早期Schopohl和Sluckin等人[12]解释为在球中心处有一个各向同性点；Penzenstadler等人[13]通过研究提出各向同性点实质上应该是分裂后的小的+1/2缺陷环(ring)；随后Sonnet等人[14]通过模拟计算验证了Penzenstadler等人的猜想。近年来，随着科学技术不断发展，人们的研究重点逐渐趋于更小尺寸。Gupta等人在实验上能够制备出直径从700 nm到8 μm的液晶微滴[15-16]；Bacchiocchi等人进一步在一系列不同的实验中制备出直径从50 nm到300 nm的液晶微滴[17]。

Prishchepa等人通过改变边界条件(由沿面锚定条件转变为垂面锚定条件)，发现液滴中的双极结构会变为径向结构[18]。……