Жидкие кристаллы в нематической фазе
В школе вы, наверное, проходили, что вещество может находиться в трёх термодинамических фазах: твёрдой, жидкой и газообразной. (Термин «фаза» используется совместно с термином «состояние», и ни у одного из них нет чёткого общепринятого определения). Для молодых учеников это полезное упрощение, но на самом деле фаз гораздо больше. В последние сто лет мы открыли существование сотен различных твёрдых фаз – некоторые из них используются для создания кремниевых чипов в вашем компьютере. Кроме того, существуют десятки фаз жидких кристаллов – некоторые из них создают изображения на вашем экране. И мы ещё даже не коснулись по-настоящему экзотических штучек: квантовые фазы, сверхтекучие жидкости, кварк-глюонная плазма, конденсаты Бозе-Эйнштейна и т.н. «топологические фазы».
Но сперва вернёмся к началу и обсудим, что же такое «фаза». Как многие фундаментальные концепции, её лучше объяснить на примере. Рассмотрим стакан с водой, в которой плавает немного кубиков льда. В стакане есть только одно вещество: вода. Очень много молекул H2O.
Читать полностью »