Каскадное образование топологических дефектов и сателлитных капель при динамической капиллярной неустойчивости в жидких кристаллах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обнаружено образование топологических дефектов на границе нематик-изотропная жидкость и вблизи сателитных капель при разрыве и фрагментации перешейка изотропной фазы между областями нематика. Этот процесс реализован в тонких оптических ячейках, заполненных жидким кристаллом. Найдена критическая ширина перешейка, при которой имеет место универсальная зависимость его ширины от времени, определяемая значением капиллярной скорости (отношение поверхностного натяжения к вязкости).

Об авторах

П. В. Долганов

Институт физики твердого тела им. Ю. А. Осипьяна РАН

Email: masalov@issp.ac.ru
Россия, ул. Академика Осипяна, 2, г. Черноголовка, Московская область, 142432

Н. А. Спириденко

Институт физики твердого тела им. Ю. А. Осипьяна РАН

Email: pauldol@issp.ac.ru
Черноголовка, Московская область, 142432 Россия

В. К. Долганов

Институт физики твердого тела им. Ю. А. Осипьяна РАН

Email: pauldol@issp.ac.ru
Черноголовка, Московская область, 142432 Россия

Е. И. Кац

Институт теоретической физики им. Л. Д. Ландау РАН

Email: pauldol@issp.ac.ru
Черноголовка, Московская область, 142432 Россия

К. Д. Бакланова

Институт физики твердого тела им. Ю. А. Осипьяна РАН;Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики"

Автор, ответственный за переписку.
Email: pauldol@issp.ac.ru
Черноголовка, Московская область, 142432 Россия;Москва, 101000 Россия

Список литературы

  1. J. Eggers, Rev. Mod. Phys. 69, 865 (1997).
  2. J. Eggers and E. Villermaux, Rep. Prog. Phys. 71, 036601 (2008).
  3. W. S. Rayleigh, Proc. London Math. Soc. 4, 10 (1878).
  4. N. Bohr, Phil. Trans. Roy. Soc. Lond. 209, 281 (1909).
  5. J. Plateau, Statique Exp'erimentale et Th'eoretique des Liquides Soumisaux Seules Forces Mol'ecoulaires, Gautethier-Villars, Paris (1873).
  6. Y. Lee and J. E. Sprittles, J. Fluid Mech. 797, 29 (2016).
  7. H. A. Stone, B. J. Bentley, and L. G. Lead, J. Fluid Mech. 173, 131 (1986).
  8. B. M. Tjahjadi, H. A. Stone, and J. M. Ottino, J. Fluid Mech. 243, 297 (1992).
  9. X. Zhang, R. S. Padgett, and O. A. Basaran, J. Fluid Mech. 329, 207 (1996).
  10. J. C. Burton, J. E.Rutledge, and P. Taborek, Phys. Rev. Lett. 92, 244505 (2004).
  11. J. C. Burton and P. Taborek, Phys. Rev. Lett. 98, 224502 (2007).
  12. E. Alvarez-Lacalle, J. Casademunt, and J. Eggers, Phys. Rev. E 80, 056306 (2009).
  13. A. A. Castrejon-Pita, J. R. Castrejon-Pita, and I. M. Hutchings, Phys. Rev. Lett. 108, 074506 (2012).
  14. D. Tiwari, L. Mercury, M. Dijkstra, H. Chaudhary, and J. F. Hern'andez-S'anchez, Phys. Rev. Fluids 3, 124202 (2018).
  15. H. Wee, B. W. Wagoner, P. M. Kamat, and O. A. Basaran, Phys. Rev. Lett. 124, 204501 (2020).
  16. P. Bazazi, H. A. Stone, and S. H. Hejazi, Phys. Rev. Lett. 130, 034001 (2023).
  17. J. R. Lister and H. A. Stone, Phys. Fluids 10, 2758 (1998).
  18. A. B. Bazilevskii and A. N. Rozhkov, Fluid Dynamics 50, 800 (2015).
  19. A. Deblais, M. A. Herrada, I. Hauner, K. P. Velikov, T. van Roon, H. Kellay, J. Eggers, and D. Bonn, Phys. Rev. Lett. 121, 254501 (2018).
  20. N. B. Speirs, K. R. Langley, P. Taborek, and S. T. Thoroddsen, Phys. Rev. Fluids 5, 044001 (2020).
  21. П. Ж. де Жен, Физика жидких кристаллов, пер.с англ., Мир, М. (1978), 400 с.
  22. М. Клеман, О. Д. Лаврентович, Основы физики частично упорядоченных сред, пер. с англ., ФИЗМАТЛИТ, М. (2007), 680 с.
  23. P. Oswald and P. Pieranski, Nematic and Cholesteric Liquid Crystals: Concepts and Physical Properties Illustrated by Experiments, Taylor and Francis, Boca Raton (2005).
  24. I. Cohen, M. P. Brenner, J. Eggers, and S. R. Nagel, Phys. Rev. Lett. 83, 1147 (1999).
  25. J. Eggers and Z. Angew, Math. Mech. 85(6), 400 (2005).
  26. P. V. Dolganov, A. S. Zverev, K. D. Baklanova, and V. K. Dolganov, Phys. Rev. E 104, 014702 (2021).
  27. T. C. Lubensky and J. Prost, J. Phys. II France 2, 371 (1992).
  28. Y.-K. Kim, S. V. Shiyanovskii, and O. D. Lavrentovich, J. Phys. Condens. Matter 25, 404202 (2013).
  29. P. V. Dolganov and N. A. Spiridenko, Liq. Cryst. 49, 1933 (2022).
  30. S. Faetti, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 179, 217 (1990).
  31. Y.-J. Chen and P. H. Steen, J. Fluid Mech. 341, 245 (1997).
  32. D. T. Papageorgiou, J. Fluid Mech. 301, 109 (1995).
  33. D. T. Papageorgiou, Phys. Fluids 7, 1529 (1995).
  34. T. A. Kowalewski, Fluid Dyn. Res. 17, 121 (1996).
  35. G. H. McKinley and A. Tripathi, J. Rheol. 44, 653 (2000).
  36. J. Eggers, Phys. Rev. Lett. 71, 3458 (1993).
  37. P. Oswald and G. Poy, Phys. Rev. E 92, 062512 (2015).
  38. H. Wang, T. X. Wu, S. Ganza, J. R. Wu, and S.-T. Wu, Liq. Cryst. 33, 91 (2006).
  39. R. Basu, D. Kinnamon, N. Skaggs, and J. Womack, J. Appl. Phys. 119, 185107 (2016).
  40. П. В. Долганов, В. К. Долганов, Е. И. Кац, Письма в ЖЭТФ 115, 236 (2022).
  41. К. Д. Бакланова, В. К. Долганов, Е. И. Кац, П. В. Долганов, Письма в ЖЭТФ 117, 537 (2023).
  42. A. V. Subbotin and A. N. Semenov, Macromolecules 55, 2096 (2022).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».