Решеточные модели лиотропного жидкокристаллического упорядочения

• Автор: Ельникова, Лилия Вячеславовна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с. : ил.

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Экспериментальные исследования мезоморфизма лиотропных жидкокристаллических систем

1.1.1. Молекулярная оптика и спектроскопия

1.1.2. Ядерный магнитный резонанс. Электронный парамагнитный резонанс. Позитронная аннигиляция

1.1.3. Рассеяние нейтронов и рентгеновских лучей

1.2. Компонентный состав и структурная иерархия

1.2.1. Надмолекулярные лиотропные структуры

1.2.1.1. Мицеллярные структуры

1.2.1.2. Везикулы, мембраны и другие агрегаты

1.2.2. Лиотропные жидкокристаллические фазы

1.3. Топология ЛЖК. Характер фазовых переходов

1.4. Теории жидкокристаллического лиомезоморфизма
1.4.1. Теория кривизны Хельфриха. Теорема Гаусса-Бонне
1.4.2. Теория Гинзбурга-Ландау
1.4.3. Теория слабой кристаллизации
1.4.4. Решеточные приближения
1.4.4.1. Среднее поля и приближение Бете
1.4.4.2. Приближение ренормгруппы
1.5. Численные методы анализа лиомезоморфизма
1.5.1. Метод Монте-Карло на решетке

1.5.2. Молекулярная динамика и крупнозернистое разбиение
1.6. Фундаментальные аналогии теории лиомезоморфизма
Глава 2. Мезоморфизм тройных систем вода - липид - неионный сурфактант
2.1. Введение и постановка задачи
2.2. Экспериментальные данные
2.3. Теоретические подходы и методы моделирования
2.3.1. Квазихимический метод Русанова
2.3.2. Феноменологические модели образования ламеллярных фаз
2.3.3. Решеточные модели
2.4. Смектическая модуляции плотности в терминах модели Блюма - Капеля
2.5. Параметр порядка
2.6. Процедура метода Монте-Карло
2.7. Результаты
2.8. Выводы
Глава 3. Лиотропный мезоморфизм системы вода-масло-сурфактант -косурфактант
3.1. Введение
3.2. Экспериментальные данные
3.3. Теории самоорганизации
3.4. Метод Монте-Карло в решеточной 371 - модели систем вода-масло-сурфактант и вода-масло-сурфактант-косурфактант
3.5. Результаты
3.6. Выводы
Глава 4. Поверхностные особенности в липидных агрегатах
4.1. Введение
4.2. Экспериментальные данные
4.3. Структурные параметры в феноменологической теории
4.4. Эффекты гирации
4.5. Спиновая модель
4.6. Процедура метода Монте Карло
4.7. Результаты
4.8. Выводы
Глава 5. Сетчатые фазы в растворах неионных сурфактантов
5.1. Введение
5.2. Эксперименты Холмса
5.3. Определение кривизны и нелинейная а- модель
5.4. Топологический метод Брукмана
5.5. Решеточные модели водных растворов сурфактантов
5.6. Дуальная решетка модели Изинга и инвариантная кривизна
5.7. Процедура вычислений методом Монте-Карло
5.8. Результаты
5.9. Выводы
Заключение

ных растворах часто наблюдаются явления, не имеющие однозначного теоретического объяснения.
Среди прочих вопросов лиотропной агрегации открытым можно считать вопрос о причинах образования многослойной плоской везикулы в растворе БМРС/Су^Е^/НчО из мембранного бислоя системы ОМРС/ЩО при добавлении неионного сурфактанта СЭ-Еф
В свете указанных проблем в настоящей главе ставятся задачи характеризации участка наблюдаемой мезоморфной последовательности: нахождение термодинамических параметров фазового перехода из бислоя в многослойную структуру, объяснение отсутствия возникновения при этом смектической Рр - фазы, определение поведения концентрационной зависимости периода повторяемости мембранной везикулы тройной смеси в рамках статистических и феноменологических моделей, оценки достоинств различных методов анализа для данного типа мезоморфизма.
2.2. Экспериментальные данные
В экспериментах по малоугловому рассеянию нейтронов (МУРН) и рентгеновских лучей, выполненных группой Киселева, [132], [133], [52] на спектрометрах УиМО (ИБР-2, Дубна), а также на спектрометре Б22 (синхротрон ОС1, Лейпциг), изучалась тройная смесь БМРС/С12Е&/Н2О. Идентификация пространственных структур в экспериментах, использующих метод МУРН, осуществлялась по дифференциальному сечению рассеяния [7], по рентгенограммам [52] определялась геометрия агрегатов.
Серия экспериментов проводилась в отсутствии внешнего магнитного поля и при низкой концентрации компонентов (15 мМ (1 весовой процент) липида БМРС и около 0.5 процента молярной долей неионного сурфактанта С2Е%). Мезоморфная последовательность при достаточно медленном повышении температуры имеет следующий характер: раствор сферических, а затем эллипсоидальных мицелл преобразуется в раствор стержнеподобных мицелл, дальнейший мезоморфизм может происходить