Theorie photoinduzierter bzw. -angeregter dynamischer Phänomene in farbstoffdotierten nematischen Flüssigkristallen

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Theoretische Untersuchungen von lichtinduzierten dynamischen Phänomenen (insbesondere chaotische Direktoroszillationen), die bisher an reinen nematischen Flüssigkristallen durchgeführt wurden, sollen im Hinblick auf farbstoffdotierte Materialien aufgeweitet werden. Hier gibt es ganz neue Aspekte, da die für optische Orientierungsnichtlinearitäten notwendigen Intensitäten um Größenordnungen kleiner sind. Damit können auf einfache Weise viel höhere effektive Intensitäten erreicht, und erstmals auch räumlich ausgedehnte Systeme experimentell zugänglich werden. Der räumlich eingeschränkte Fall sollte sich zunächst als ziemlich direkte Verallgemeinerung bisheriger Rechnungen ergeben, wobei allerdings bei hohen effektiven Intensitäten neue Instabilitäten auftreten und Strömungsphänomene wichtig werden können, wie vom Experiment nahegelegt. Von der schwierigen Erweiterung auf räumlich ausgedehnte Systeme werden neben spontanen Strukturen und besonderen Formen von raumzeitlichem Chaos auch nichtlineare Wellenphänomene und Defekte erwartet. Schließlich soll versucht werden, die volle hydrodynamische Theorie des Systems zu entwickeln, um Strömungsphänomene konsistent einzubauen. Die Untersuchungen sind angelegt im Hinblick auf quantitativen Vergleich mit Experimenten, was bei optischen Instabilitäten selten möglich ist. Wir hoffen auch, zum Verständnis der unverstandenen Wechselwirkung zwischen den Farbstoffmolekülen und Nemat beitragen zu können.