Акустические исследования динамики нематических жидких кристаллов в меняющихся магнитных полях

• Автор: Тиняков, Олег Алексеевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 140 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДИНАМИКИ ОРИЕНТАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В ЖИДКИХ КРЕ1СТАЛЛАХ В МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ
1.1. Теоретические исследования гидродинамических свойств нематических жидких кристаллов

1.1.1. Основные уравнения гидродинамики нематических жидких кристаллов

1.1.2. Исследование поля ориентации директора нематических жидких кристаллов в статических и пульсирующих электрических и магнитных полях

1.1.3. Динамика ориентационных процессов в НЖК во вращающихся магнитных полях

1.2. Экспериментальные исследования акустических свойств НЖК в статическом магнитном поле

1.3. Акустические свойства НЖК в переменных магнитных полях

1.4. Постановка задачи, выбор объектов и метода исследования

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
2.1. Блок-схема экспериментальной установки. Основные требования, предъявляемые к установке для изучения ЖК акустическим методом
2.2. Методика измерения амплитудных характеристик поглощения ультразвука
2.3. Методика измерения фазовых характеристик поглощения ультразвука
2.4. Оценка погрешности эксперимента
2.5. Контрольные измерения
’ .; 2 V' 3v. : . . - - > .
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДИНАМИКИ ОРИЕНТАЦИОННЫХ.ПРОЦЕССОВ В НЖК В КОНИЧЕСКОМ И; ВО ВРАЩАЮЩЕМСЯ МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ
3.1. Фазовая'-характеристика, коэффициента поглощения ультразвука! во вращающемсяшагнитном-поле;
3.2. Фазовая; характеристика коэффициента поглощения: ультразвука в
коническом-магнитном'поле
3.3 . Зависимость.частоты, смены режимов; от температуры и параметров
магнитногошоля..:
314.. Влияние: параметров магнитного поля; н температуры, на фазовый
сдвиг
3.5. Анизотропия; коэффициента поглощения; ультразвука; во
вращающихся-; № конических . магнитных; полях
3.6: Фазовая,характеристика НЖК.в асинхронномфежиме
, ГЛАВА 4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ--- АНАЛИЗ . РЕЗУЛЬТАТОВ! Э КС Г! К Р11М Е ПТА Л І, Н ЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДИНАМИКИ ОРИЕНТАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В НЖК В ПЕРЕМЕННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ
4; 1. Анализ движениящиректора во,вращающемся(магнитном;поле;
4.2. Анализ движения директора в конических, магнитных полях в
синхронном режиме
4.3: Анализ; влияния- конических магнитных полей на анизотропию
коэффициента поглощения ультразвука; -.;
4.4. Анализ температурной зависимости коэффициента вращательной
вязкости
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Уникальные свойства:жидких кристаллов (ЖК) находят широкое применение в современном приборостроении и новых технологиях. Наиболее широко ЖК используются в качестве элементов буквенно-цифровых индикаторов, матричных экранов, преобразователей изображения, модуляторов; и дефлекторов излучения; в системах обработки; хранения и отображения информации [ 1 -4]. Асимметрия; строения молекул нематических жидких кристаллов (НЖК) и своеобразие межмолекуляр-ного взаимодействия, приводящие к анизотропии физических свойств, вызывают повышенную чувствительность НЖК не: только к воздействию электрических и магнитных полей, но и к изменению их термодинамических параметров состояния [5]
Поскольку большинство устройств с жидкокристаллическим рабочим телом работает в динамическом режиме в условиях воздействия на НЖК изменяющихся во времени и пространстве внешних полей, исследование реакции жидких кристаллов; на такие воздействия позволяет получать полезную информацию дляюценки параметров приборов с жидкокристал-' лическим рабочим телом. Вместе с тем изучение динамики НЖК в меняющихся магнитных полях является эффективным средством исследования! внутренней структуры ЖК [6].
Величиной, характеризующей внутреннюю структуру ЖК, служит; коэффициент вращательной вязкости- (71). При исследовании динамики!
- * . I
ориентационных процессов в НЖК в переменных магнитных полях широко1 используются законы гидродинамики, являющейся наиболее развитой! феноменологической теорией мезоморфного состояния. Существование: полученных в рамках современных гидродинамических теорий (Лесли-! Эриксена, Форстера, Мартина, Пароди, Першана) адекватных решений, уравнения движения директора НЖК в периодически меняющихся магнитных полях обусловливает перспективность экспериментального изучения динамики ориентационных процессов в ЖК, подверженных влиянию такого типа полей [6, 7]. Данные экспериментальные исследования имеют существенное значение для определения кинетических параметров НЖК и уточнения соотношений гидродинамики НЖК.

Тс — температура фазового перехода НЖК-ИЖ. Выбор объектов исследования обусловлен, в частности, широким температурным интервалом существования нематической мезофазы, что делает их более перспективными материалами для использования в качестве рабочего тела разного рода электронных устройств и позволяет проводить исследования вдали от фазовых переходов, в условиях отсутствия влияния предпереходных эффектов на измеряемые параметры. Кроме того, выбранные объекты исследования являются наиболее изученными различными методами в статическом и вращающемся магнитном поле [65, 66, 67], что позволяет сравнить полученные результаты с литературными данными, а, также, использовать результаты исследований для расчёта кинетических коэффициентов [13, 15].