Rayleigh light scattering on the director static inhomogeneities in filled flexoelectric nematic crystal

Abstract

Director equilibrium configurations are obtained in the neighborhood of spherical and cylindrical impure particles in flexoelectric nematic liquid crystal under external electric field. Weak homeotropic and circular director anchoring with particle surface has been considered. Expressions obtained for the director are used for numerical calculations of the angle distribution of the light scattering cross-section on the director structure inhomogeneities in the Rayleigh-Gan's approximation. All possible kinds of the light scattering are considered and dependence of cross-section on value of flexopolarization, external field and kind of the director anchoring is studied. In particular, it is shown that scattering cross-section essentially changes in the presence of flexopolarization.

Знайдені рівноважні конфігурації директора в околі сферичної і циліндричної домішкових частинок в флексоелектричному нематичному рідкому кристалі в присутності зовнішнього електричного поля. Розглянуті слабі гомеотропне і циркулярне зчеплення директора з поверхнею частинок. Отримані вирази для директора використані для чисельного розрахунку в наближенні Релея-Ганса кутового розподілу перерізу розсіяння світла на неоднорідностях структури директора. Розглянуті всі можливі типи розсіяння і досліджена залежність перерізу від величини флексополяризації, зовнішнього поля та характеру зчеплення директора. Зокрема, показано, що наявність флексополяризації в рідкому кристалі приводить до суттєвої зміни перерізу розсіяння.

Получены равновесные конфигурации директора в окрестности сферической и цилиндрической примесных частиц во флексоэлектрическом нематическом жидком кристалле в присутствии внешнего электрического поля. Рассмотрены слабые гомеотропное и циркулярное сцепления директора с поверхностью частиц. Полученные выражения для директора использованы для численного расчета в приближении Релея-Ганса углового распределения сечения рассеяния света на неоднородностях структуры директора. Рассмотрены все возможные типы рассеяния и исследована зависимость сечения от величины флексополяризации, внешнего поля, характера сцепления директора. В частности, показано, что наличие флексополяризации в жидком кристалле приводит к существенному изменению сечения рассеяния.