A First Example of a Lyotropic Smectic C* Analog Phase: Design, Properties and Chirality Effects

در این پایان نامه یوهانا بروکنر کشف همتای لیوتروپیک فاز SmC* گرماگرد را گزارش می کند که به عنوان تنها سیال فروالکتریک خود به خود قطبی شده در طبیعت مشهور شده است. او با استفاده از میکروسکوپ نوری پلاریزه، پراش اشعه ایکس و آزمایش‌های الکترواپتیک، جنبه‌هایی از ساختار فاز کریستالی مایع لیوتروپیک جدید را مشخص می‌کند و خواص شگفت‌انگیز آن، از جمله یک اثر الکترواپتیک قطبی برجسته، مشابه فروالکتریک را روشن می‌کند. سوئیچینگ همتای ترموتروپیک آن حالت پایه مارپیچ مزوفاز این سوال اساسی را مطرح می‌کند که چگونه برهم‌کنش‌های کایرال در میان لایه‌های مولکول‌های حلال کم و بیش بی‌نظم و بی‌نظم که بین لایه‌های دوگانه مجاور مولکول‌های کایرال آمفی‌فیل قرار دارند، "ارتباط" می‌شوند. این پایان نامه شکاف مهمی را بین کریستال های مایع ترموتروپ و لیوتروپیک پر می کند و زمینه جدیدی از تحقیقات کریستال مایع را آغاز می کند.

In this thesis Johanna Bruckner reports the discovery of the lyotropic counterpart of the thermotropic SmC* phase, which has become famous as the only spontaneously polarized, ferroelectric fluid in nature. By means of polarizing optical microscopy, X-ray diffraction and electro-optic experiments she firmly establishes aspects of the structure of the novel lyotropic liquid crystalline phase and elucidates its fascinating properties, among them a pronounced polar electro-optic effect, analogous to the ferroelectric switching of its thermotropic counterpart. The helical ground state of the mesophase raises the fundamental question of how chiral interactions are "communicated" across layers of more or less disordered and achiral solvent molecules which are located between adjacent bi-layers of the chiral amphiphile molecules. This thesis bridges an important gap between thermotropic and lyotropic liquid crystals and pioneers a new field of liquid crystal research.