接触结构化基底的向列相液晶的有效自由能方法

我们研究了被限制在具有强锚定的平坦基底与结构和局部锚定强度可变的图案化基底之间的向列相液晶的相行为。通过首先评估表征图案化基底的有效表面自由能函数，我们推导出了受限向列相液晶的有效自由能表达式。随后，我们确定了涉及两种状态的相图：一种是向列相指向矢几乎均匀的均匀态，另一种是指向矢取向在整个盒内变化的混合排列向列相态。为了检验有效自由能方法的预测，我们对自由能泛函进行了直接最小化计算。我们发现，由这两种方法计算出的相边界吻合得非常好。此外，有效能量方法允许确定双稳态向列相器件中两个状态之间的能垒。