Ученые из Университета Колорадо в Боулдере обнаружили новую фазу вещества, теоретически известную уже более ста лет, но еще не полученную экспериментально. Статья исследователей, описывающая свойства ферроэлектрической нематической фазы жидкого кристалла, была опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Специалисты изучили свойства искусственной органической молекулы RM734, созданной группой британских ученых несколько лет назад. Это вещество показало нормальную нематическую фазу при высоких температурах, но при низких оно начало проявлять аномальные характеристики.
Оказалось, что в новой фазе RM734 была в 100–1000 раз более чувствительна к электрическим полям, чем нематические жидкие кристаллы.Это указывало на то, что молекулы в жидком кристалле имеют тенденцию упорядочиваться одинаковым образом, чего ученые никогда раньше не видели.
Нематические жидкие кристаллы сочетают в себе свойства жидких и твердых кристаллов. Благодаря своим оптическим свойствам они широко используются для создания жидкокристаллических дисплеев. В нематической фазе молекулы в форме стержней могут свободно течь, но при этом сохраняется их общая ориентация, а оси направлены параллельны друг другу. В традиционном нематическом кристалле половина молекул направлена в одну сторону, а другая — в противоположную, при этом направление выбирается случайным образом.
В ферроэлектрической нематической фазе образуются участки или домены, в которых все кристаллы направлены в одном направлении. О существовании жидких кристаллов с этим свойством упоминалось еще в 1910 году, но до сих пор ученые находили только твердые ферроэлектрические кристаллы. В будущем исследователи планируют выявить механизм, лежащий в основе свойств RM734.
