J1-6723 — Letno poročilo 2014
1.
Lasersko sevanje in vodenje svetlobe v vlaknih iz smektičnega A tekočega kristala

Pokažemo na obstoj nove vrsta optičnih vlaken, ki se sama sestavijo iz smektičnega tekočega kristala v raztopini detergenta CTAB. Ob stiku smektičnega A tekočega kristala z vodo in CTAB postane meja nestabilna, iz nje pa rastejo dolga in izjemno enakomerno debela vlakna. Vlakna zrastejo do dolžine nekaj sto mikrometrov in so nekaj mikrometrov debela, v njihovi sredici pa teče topološka defektna linija, optična os pa je nanjo pravokotna. Konice vlaken imajo idealno krogelno obliko. Če v vlakna vključimo fluorescenčne molekule, lahko opazujemo širjenje svetlobe po vlaknu. Če je vlakno osvetljeno s pulzno svetlobo z valovno dolžino v področju absorbcije fluorescenčnega barvila, opazimo lasersko sevanje v obliki "Whispering Gallery Mode (WGM)" valov, ki se širijo v smeri pravokotno na vlakno. Smektična-A optična vlakna so mehka, upogljiva in jih lahko manipuliramo z lasersko pinceto, kar kaže na možnost uporabe v fotonskih vezjih na osnovi mehke snovi.

B.04 Vabljeno predavanje

COBISS.SI-ID: 27896359
2.
Samosestavljivi tekočekristalni mikrolaserji, mikroresonatorji in mikrovlakna

Mikrokapljice tekočega kristala se spontano pojavijo pri mešanju tekočega kristala z nezmesljivo tekočino. Običajno imajo idealno krogelno obliko in anizotropno notranjo strukturo, ki jo določa urejanje tekočih kristalov na meji z zunanjo tekočino. Okrogle kapljice z radialno ureditvijo tekočega kristala in točkastim defektom v središču so mikroresonatorji na osnovi "Whispering Gallery Modes"(WGMM), ki kažejo izjemnost možnega uglaševanja lastne frekvence z zunanjim električnim poljem. WGM sunkovni laserji na osnovi v barvilnih tekočekristalnih mikrolaserjih so občutljivi na deformacijo, temperaturo in prisotnost tujih molekul v nosilnem mediju, ki spremeni orientacijo molekul na površini. 3D lasersko sevanje, izotropno v vseh smereh prostora, je bilo pokazano v primeru barvilnega mikrolaserja na osnovi holesterinskega tekočega kristala, ki tvori lupinasti Braggov resonator, v katerem se ojačuje lasersko sevanje. V članku je podan pregled razvoja v zadnjih letih, kar vključuje uglaševanje 3D mikrolaserja z električnim poljem in samosestavljive feroelektrične SmC* mikrolaserje. Pokažemo, da se iz smektičnega tekočega kristala pod določenimi pogoji samosestavijo izjemno kvalitetna optična vlakna

B.04 Vabljeno predavanje

COBISS.SI-ID: 27598119
3.
Topološke tekočine: od defektnih zank do zavozlanih nematskih pletenic

Kompleksna omejenost kiralnega ali nekiralnega tekočega kristala pogosto privede ro pojava stabilnih defektnih zank polja urejenosti. Omejeni tekoči kristal, pri katerem je pojav defektov pogojen s stabilizacijo in ravnovesjem med vplivi površine in kiralnosti so vrsta topološke tekočine. Nedavno smo v takšnem tekočem kristalu pokazali na obstoj vozlov in spletov poljubne kompleksnosti, ki jih generiramo z lasersko manipulacijo koloidnih defektnih zank. Pokazali smo, da so v takšnem sistemu topološke invariante samo-ovojna števila, kar nam omogoča topološko klasifikacijo mrež topoloških defektnih zank. Tovrstni pristop bomo ilustrirali na numerično modeliranih nematskih pletenicah, ki so deloma tudi eksperimentalno realizirani: i) zavozlani 3D nematski koloidni kristali, ii) 3D opalne strukture napolnjene z nematikom, iii) vozli v holesteričnih kapljicah, in iv) medsebojno zavozlani vozli in defektne zanke v nematskem polju.

B.04 Vabljeno predavanje

COBISS.SI-ID: 2712420