Электрооптика изотропных расплавов смектических жидких кристаллов

• Автор: Рогожин, Вячеслав Борисович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 92 с. : ил.

ГЛАВА 1 .Литературный обзор

§1.1 Термотропное жидкокристаллическое состояние вещества,

§ 1.2 Эффект Керра в изотропных расплавах жидких кристаллов

§ 1.3 Электрооптические свойства гребнеобразных полимеров и дендримеров

в растворах и расплавах

ГЛАВА 2. Методика измерения электрического двойного

лучепреломления

§ 2.1 Экспериментальная установка для измерения электрического двойного

лучепреломления в изотропных расплавах жидких кристаллов

§ 2.2 Нулевой компенсационный метод измерения электрического двойного

лучепреломления

ГЛАВА 3. Электрооптика изотропного расплава карбосиланового
дендримера с мезогенными концевыми группами
§3.1 Эффект Керра в расплавах карбосиланового дендримера с
цианобифенильными концевыми группами
§3.2 Электрооптические свойства жидких кристаллов в окрестности
перехода из изотропной в смектическую фазу
ГЛАВА 4. Электрооптика изотропных расплавов гребнеобразных
полиметакрилатов с хиральными боковыми группами
§ 4.1 Эффект Керра в изотропных расплавах гребнеобразного полиакрилата
с мезогенными боковыми группами
§ 4.2 Электрическое двойное лучепреломление в изотропном расплаве

гребнеобразного полиметакрилата с хиральными азогруппами
ГЛАВА 5. Электрооптика изотропных расплавов гребнеобразных
сополимеров
§ 5.1 Эффект Керра в изотропных расплавах статистических гребнеобразных
сополимеров
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Экспериментальные и теоретические исследования физикохимических свойств жидких кристаллов (ЖК) в окрестности фазового перехода из изотропной в упорядоченную фазу относятся к числу активно развивающихся областей физики конденсированного состояния. Изучение физических свойств упорядоченной и изотропной фаз имеет большое значение для понимания природы жидкокристаллического состояния вещества и создания новых материалов с заданными техническими характеристиками.
Эффективным методом изучения поведения вещества в области фазового перехода является электрическое двойное лучепреломление (ЭДЛ, эффект Керра). Этот метод позволяет исследовать равновесные электрооптические свойства, а также динамику молекул и флуктуаций ориентационного параметра порядка в предпереходной области. Исследования электрического двойного лучепреломления изотропных расплавов ЖК направлены на развитие фундаментальных представлений о фазовых переходах в веществе, структуре и свойствах анизотропных жидкостей и представляют значительный практический интерес [1 - 3].
К настоящему времени достаточно подробно изучены электрооптические, магнитооптические и диэлектрические свойства изотропных расплавов низкомолекулярных и полимерных веществ в окрестности фазового перехода в нематическую фазу [1 - 13]. Разработаны теоретические подходы, описывающие поведение нематического вещества в окрестности фазового перехода [1,2].
В последние годы синтезирован ряд новых уникальных соединений, способных образовывать жидкокристаллические фазы смектического типа.
Эти вещества могут служить основой для создания так называемых “умных”

оказывается отрицательным, выбирается второе решение <р=0, отвечающее отсутствию координационного упорядочения.
Используя связь между <р2 и 5, свободную энергию Р можно представить как функцию ориентационного параметра порядка [63]:
Г=Г’+-Л'52--Л53+—С'54-Ж5 (3.4)
0 4 4
ОС ос^
с коэффициентами А'=А-8— с=С-~ и F'0
Температурная зависимость свободной энергии определяется температурной зависимостью параметров порядка (р-(р(Г), 6" = 5(Г) и коэффициентов А = А0(Т-Т;) и а = а0(Г-7р. В этом случае для
8(х
коэффициента А' справедливо соотношение А' = (Аа—~^-)(Т-Тг), где
температура мнимого фазового перехода Г* определяется уравнением
г={т;а -т:^)/(а
Для нахождения температурной зависимости постоянной Керра К необходимо вычислить равновесное значение ориентационного параметра порядка , отвечающего дополнительному, макроскопическому упорядочению, вносимому слабым электрическим полем Е в изотропной фазе.
При малых значениях ориентационной упорядоченности в веществе соответствующее ей смещение минимума функции свободной энергии I7, определяемой уравнением (3.4), можно выразить аналитически, ограничившись слагаемыми, содержащими £ в степени не выше второй.

Приравняв производную дЕ/ЭБ к нулю, получим БЕ =—откуда, с учетом

выражения (3.2), следует: