几何受挫向列相液晶中的多稳态极性纹理

利用多种外场操控极性实体的能力为自旋系统、光子学、超材料和软物质中的新兴功能和新颖应用开辟了令人兴奋的可能性。液晶兼具晶体结构和液体流动性，是操控具有极性分子序的相，特别是铁电相的一个有前景的平台。然而，对于主要形成非极性向列相的棒状液晶分子而言，实现极性对称性具有挑战性。我们报告了一种方法，利用向列相液晶的几何晶格约束，在介观超材料尺度上诱导平面极性序。我们将向列相液晶限制在微柱阵列中，形成弹性偶极子的拓扑缺陷-微柱对，其顶部自由界面与不混溶流体接触。由此产生的偶极子晶格构型可以通过流动顶部流体进行流变学编程，并且在流动停止后仍能保持，这一现象归因于偶极子的取向多稳态性。这种多记忆效应能够编码和重构方向信息。总体而言，这项研究建立了在约束和剪切流下拓扑偶极子的基础性理解，使得检测、跟踪和记录流动剖面成为可能，并为软物质物理和刺激响应材料的未来发展铺平了道路。