Pokažemo ustvarjanje slik in idetifikacijskih kod, na osnovi mikrostruktur prikazanih na ukaz v tekočekristalnih celicah. Eksperimentalno se te mikometrsko velike strukture zapiše neposredno v tekoči kristal z uporabo laserja, ki zapeče lokano ureditev molekul ob trenutku tvorbe strukture. Ob branju teh struktur z isto napetostjo kot je bila tista on njihovi tvorbi, se lahko strukture optično zakrije z dvolomnostjo okolice. Splošneje gledano opisani rezulati uporabijo koncepte transformacijske optike (optičo zakrivanje) in metamaterialov (mikrostrukture) in jih povežejo z dvolomnostjo oziroma faznim ujemanjem. Potencialna uporaba je za avtentikacijo oz identifikacijo. Eksperimenti so bili izvedeni na Univerzi v Oxfordu, medtem ko teorija in modeliranje na Fakulteti za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani in na Institutu "Jožef Stefan". Delo je bilo tudi predstavljeno s strani urednikov v Nature Photonics (Nat. Photon. 12, 504 (2018)), vloženo je tudi varstvo za EU patent v okviru Univerze v Oxfordu, VB.
COBISS.SI-ID: 3223396
Pokazala se je tvorba fraktalnih topoloških stanj v nematskih tekočinah, ki so jih avtorji ustvarili s sklopitvijo fraktalnih koloidnih delcev in nematskih tekočih kristalov. Raziskave so temeljile na numeričnih simulacijah, ki so jih izvedli na Fakulteti za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani ob podpori skupine na Sharif University of Technology, in eksperimentih, ki so bili izvedeni na Odseku za fiziko trdne snovi (F5) Instituta "Jožef Stefan". V numeričnih izračunih je bilo uporabljeno mezoskopsko fenomenološko modeliranje na osnovi končnih elementov, eksperimentalno pa so s pomočjo dvo fotonske laserske polimerizacije ustvarili koloidne delce v obliki fraktalnih »Kochovih« snežink in jih potem z optično mikroskopijo preučevali v tekočekristalnem okolju. Delo je bilo pravkar objavljeno v reviji Nature Communications in je prispevek k razvoju odzivne kompleksne mehke snovi.
COBISS.SI-ID: 30202663
Pokažemo nove pojave vezane z lomom na meji med izotropnim medijem in anizotropnim (hiperboličnim) metamaterialom s pozitivnimi oziroma negativnimi lastnimi lomnimi količniki. Specifično raziščemo različne režime negativnega in pozitivnega loma in odboja svetlobe ne meji med izotropnim materialom in anizotropnim metamaterialom z osrednjim ciljem določiti posplošitev lomnega zakona. Lom smo simulirali s prirejeno FDTD metodo ob dodatni uporabi metode ADE za simulacijo frekvenčno disperzivne funkcije permitivnosti, kar je potrebno upoštevati ob opisu negativnih rednih ali izrednih lomnih količnikov.
COBISS.SI-ID: 3100004
Pokažemo polarizacijsko selektivno mikro-lečenje in valovno vodenje laserskih snopov z dvolomnimi vzorci nematske tekočine in uporabo numeričnega modeliranja. Radialni pobegli vzorci nematskega direktorja z negativno dvolomnostjo fokusirajo in vodijo svetlobo z radialno polarizacijo, medtem ko obratna azimutalna polarizacija preide material brez učinka. Nematik deluje kot konvergenčna leča oziroma divergentna leča, če ima ustrezajoče negativno oziroma pozitivno dvolomnost. Tako tekočo lečo lahko nastavljamo z zunanjim nizko-frekvenčnim poljem in s profilom ter intenziteto samega laserskega snopa, kar združi zunanje nastavljanje z intrinzičnim samo-adaptivnim fokusiranjem. Za pobegle radialne vzorce dvolomnosti pokažemo da delujejo kot eno tekočinski valovodi z enim izrazitim lastnim načinom in nizko atenuacijo. Splošneje je delo prispevek k razvoju tekočih fotonskih elementov za fotoniko na osnovi mehkih snovi.
COBISS.SI-ID: 2994020
Pokažemo nematske in holesterične tekočekristalne giroide in raziščemo njihove fotonske lastnosti kot fotonskih kristalov in sicer z uporabo numeričnega modeliranja. Tekočekristalne giroide razvijemo kot kompozitne optične materiale, v katerih je ena komponeneta prehodov trdni dielektrik, medtem ko pa je druga komplementarna komponenta napolnjena s kiralnim ali akiralnim nematskim tekočim kristalom, pri čemer pa vmesna površina vsiljujejo pravokotno površinsko sidranje. Za nematik znotraj giroidne matrike pokažemo, da se uredi v množico različnih orientacijskih vzorcev, ki jih določa kompleksna mreža topoloških defektov. Različnost možnih defektni stanj vodi v bogato strukturo fotonskih pasov, ki se lahko nastavljajo z deležem tekočega kristal v primerjavi z matriko in holesteričnim hodom; med drugim je mogoč poln nadzor nad popolnimi direktnimi in indirektnimi pasovnimi režami. Delo je objavljeno kot vabljeni prispevek v posebno izdajo ob 30 letnici revije Liq. Cryst –osrednje revije na področju- ki jo sestavlja 30 vabljenih člankov mlajših najodmevnejših raziskovalcev iz področja.
COBISS.SI-ID: 2977892