液態晶體中因層流引起之分子方向孤子運動

Abstract

關於液態晶體的流體力學性質的描述,目前 比較普遍的理論是Ericksen Leslie的連續體理論. 由於液態晶體本身是一種非各向同性液體,因 此,必須有兩項動力方程式共同來描述其行為. 除了質心運動的方程式外,尚有另一式是描述 液態晶體組成分子所具有的方向性質,我們稱 此式為"方向性運動方程".在某些條件下,這兩 條方程式可合併成一非線性驅動阻尼Sine-Gordon 方程式.根據理論及數值分析,這樣子的方程式 具有波動型式的解存在,我們通常稱此類型的 波為孤波,亦或稱孤子.它是一種行進波,在波行 進的過程中不會改變其波形.本計畫是利用機 械式的方法推動液態晶體產生流動來造成液態 晶體中"方向性孤子"的現象.並且藉著改變液態 晶體周邊的溫度,或是改變推動液態晶體的速 度,來觀察方向孤子的變化,並觀察是否有理論 預測之"再進入"的現象.