Dynamische Benetzungsphänomene in Gittermodellen für Flüssigkristalle in der Nähe von schaltbaren Oberflächen

• Antragsteller: Professor Dr. Martin Oettel
• Fachliche Zuordnung: Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 422785875

In diesem Projekt sollen Flüssigkristalle in der Nähe von schaltbaren Substraten mittels theoretischer Methoden und begleitender Simulationen untersucht werden. Von besonderem Interesse sind dabei das Verhalten bei Annäherung an einen Benetzungsübergang und bei Wechsel zwischen verschiedenen Benetzungszuständen.Als Modellsystem betrachten wir Stäbchen auf einem Gitter mit kurzreichweitigen Attraktionen.Wir haben klassische Dichtefunktionale für diese Modelle formuliert und werden diese verbessern sowie eine geeignete dynamische Dichtefunktionaltheorie ableiten.Benetzungsphasendiagramme für nematisch geordnete Filme (senkrecht oder parallel) und smektische Filme (mit möglichen Schichtungsübergängen) sollen berechnet werden. Von besonderem Interesse ist dann die Dynamik einer smektischen Schichtbildung und die Schaltdynamik zwischen nematischen Benetzungszuständen verschiedener Orienterung. Bei diesen Prozessen ist nur ein geringer Massentransport involviert und deswegen erwarten wir, dass eine mit der BrownschenDynamik verwandten Gitterdynamik die Prozesse gut beschreibt.Komplementäre Simulationen (großkanonische und kinetisches Monte Carlo) sollen durchgeführt werden, um die theoretischen Resultate zu validieren. In Kollaborationen mit experimentellen Gruppen sollen die Resultate zur Zeitabhängigkeit von smektischer Schichtbildung und bei Schaltprozessen zwischen verschiedenen nematischen Benetzungszuständen getestet werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2171: Dynamische Benetzung flexibler, adaptiver und schaltbarer Oberflächen