Последовательность трехмерных (3D), двумерных (2D) и одномерных (1D) структур, образующихся из холестерического жидкого кристалла при изменении хиральности

В работе изучается образование модулированных структур в хиральных жидких кристаллах. Для различных хиральных нематиков, которые при низкой температуре образуют обычную холестерическую фазу (с закруткой в одном направлении), мы обнаружили, что при высокой температуре в окрестности фазового перехода в изотропную жидкость наблюдается универсальная последовательность структурных превращений. Планарный холестерик трансформируется при коротком шаге спирали в трехмерные (3D) фазы с кубической симметрией (Голубые Фазы), в двумерную (2D) структуру при промежуточном шаге спирали и в одномерную (1D) структуру в плоскости образца при большом шаге. Структуры обладают периодическим ориентационным и трансляционным порядком на масштабах существенно больше молекулярных масштабов. Оптические измерения проведены на упорядоченных структурах, полученных вблизи температуры перехода в изотропную фазу. Возможные причины образования структур обсуждаются на основе существующих экспериментальных данных и теоретических подходов.