V delu poročamo o odkritju svetlobnega ustvarjanja in nadzora nad topološkim nabojem v sistemu ograjenih nematskih tekočih kristalov. Pokažemo, da ograditev prostora, konkretno z mikroskopskim koloidnim vlaknom, vpliva na kasnejši razvoj Kibble-Zurek mehanizma in posledično omogoči ujetje topoloških defektnih zank z različnimi vrednostmi topološkega naboja. Njihovo dinamično obnašanje, kot sta odboj in anihilacija, natančno nadziramo z lasersko pinceto. Strukturo polja in anihilacijsko dinamiko določimo tudi z intenzivnim numeričnim modeliranjem na računalniških gručah. Splošneje opisana raziskava pokaže odzivnost Kibble-Zurek mehanizma na povezanost in robne pogoje prostora ter omogoči vpogled v ključne topološke invariante splošnih topološko pogojenih ureditvenih polj.
COBISS.SI-ID: 2786916
V članku poročamo o medsebojnem spletanju fizičnih vozlov v obliki mikroskopskih delcev in vozlov v molekularnem ureditvenim polju nematskega tekočega kristala. Mikroskopske delce-vozle izdelamo z uporabo laserske dvo-fotonske fotopolimerizacijske tehnike. Numerično modeliranje se uporabi za opis in določitev strukture nematskega polja, posebej topoloških ”boojum” defektov in defektnih linij, kar razkrije zanimivo prepleteno topologijo vozlov iz delcev in vozlov v polju. Opisane raziskave odpirajo nove možnosti za samo-sestavljanje topoloških superstruktur in za modeliranje drugih fizikalnih sistemov s podobnimi topološkimi značilnosti. Članek je bil dodatno izpostavljen z naslovnico (Front Cover) revije Nature Materials in s posebnim News and Views člankom Prof. W. T. M. Irvine-a z Univerze v Chicagu, enega vodilnih svetovnih strokovnjakov s področja eksperimentalne topologije kompleksnih polj.
COBISS.SI-ID: 2630244
V delu z numeričnim modeliranjem pokažemo sestavljanje kvazikristalne koloidne mreže –natančneje Penroseve P1 mreže- z uporabo petkotnih koloidnih ploščic v plasteh nematskega tekočega kristala. Mozaiki so energijsko stabilizirani z vezavnimi energijami do 2500kT za mikrometrske ploščice in nadalje omogočajo hierarhično zamenjavo mozaika z manjšimi ploščicami. Kvazikristalne strukture sestavimo bottom-up s sestavljanjem t.i. gruč v obliki čolna, romba, in zvezde, s čemer se izognemo drugim nekvazikristalnim stabilnim ali metastabilnim strukturam ploščic. Osrednje v razvoju kvazikristalnih mozaikov kot ploščic v nematskem tekočem kristalu je, da omogočajo širok nabor dolžinskih skal v mozaiku, kar bi lahko uporabili za razvoj kvazikristalne fotonike na več frekvenčnih območjih.
COBISS.SI-ID: 2638948
V delu pokažemo, da tekočekristalne kapljice prebodene z mikrotankimi biološki vlakni –kot so pajkova mreža in celulozna vlakna- pokažejo površinske karakteristike vlaken ter tako delujejo kot občutljivi senzorji za površino. S povezavo eksperimentov in numeričnega modeliranja identificiramo različna vlakna preko interakcijo med nematsko kapljico in vlaknom, vključno s pravokotnim, aksialnim in helikoidnim planarnim urejanjem molekul. Nematske kapljice kot senzorji tudi neposredno pokažejo kiralnost vlaken. Pokažemo tudi različne prepletenosti vlaken preko kapljic pozicioniranih natančno na mesta prepleta. Splošneje opisana metoda kaže možnosti za uporabo kot preprost vendar izredno učinkovit način za testiranje površinskih lastnosti majhnih mikro-objektov, kar bi omogočilo njihovo natančno karakterizacijo.
COBISS.SI-ID: 2917220
Raziskali smo z numeričnim modeliranjem matrične modre faze. Z nastavljanjem površinskih pogojev sidranja na polimerni površini matrike napovemo ureditveno urejanje drugačno kot od modrih faz ter tako efektivno nakažemo obstoj novih optičnih materialov z lastnostmi podobnimi modrim fazam. Študiramo optični Kerrov odziv matričnih modrih faz in pokažemo obstoj velike Kerrove konstante ter opazno odvisnost od površinskega sidranja. Splošneje je opisana študija usmerjena v pojasnitev vloge matrike v kompleksnih nematskih tekočinah ter kot možna pot za ustvarjanje novih optičnih materialov na osnovi matrik in kiralnih tekočih kristalov.
COBISS.SI-ID: 2850916