Особенности фазовых диаграмм и аномалии свойств при фазовых переходах, описываемых несколькими параметрами порядка

• Автор: Кладенок, Лариса Александровна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 174 с. : ил.

Глава 1. Моделирование второго параметра порядка внешним полем. Пример сегнетоэластического перехода типа растяжения-сжатия

1.1 Введение

1.2 Выбор модели термодинамического потенциала

Глава 2 Анализ моделей фазовых переходов, описываемых

двумя параметрами порядка (теория и практика)

2.1 Основное содержание теории фазовых диаграмм при фазовых переходах, описываемых двумя однокомпонентными параметрами порядка

2.2 Анализ моделей фазовых переходов в (CHзNHз)5BІ2Xп

(Х=С1, Вг)

2.2.1 Экспериментальные данные

2.2.2 Модель сильно нелинейного одноосного сегнетоэлектрика

2.2.3 Модель двух сегнетоэлектрических подрешеток

2.2.4 Модель с двумя взаимодействующими параметрами порядка
Глава 3. Анализ моделей фазовых переходов в жидких кристаллах, описываемых двумя параметрами порядка
3.1 Жидкокристаллическое состояние
3.2 Механизм сегнетоэлектрического упорядочения
в жидкокристаллических эфирах и салицилиденилинах
3.3 Фазовая диаграмма высокохиральных жидких кристаллов
в области стабильности голубой фазы ВРШ
3.3.1 Постановка задачи
3.3.2 Модель термодинамического потенциала

(г*
3.3.3 Фазовая диаграмма
3.3.4 Обсуждение результатов
3.4 (7-х) - фазовая диаграмма бинарной смеси хиральных и нехиральных смектических жидких кристаллов
3.4.1 Постановка задачи
3.4.2 Фазовые переходы между смектическими фазами; БтА-

3.4.3 Фазовая (Т-х) - диаграмма бинарной смеси хиральных и нехиральных смектических жидких кристаллов
3.5 Нематические фазовые переходы в дискоидных жидких кристаллах
Глава 4. Эффект возможной самостабилизации фаз, структура которых определяется тремя параметрами порядка.
Объяснение нестехиометрического упорядочения в
РЬ7п|/з№)2/зОз
4.1 Общие теоретические положения
4.2 Геометрическая интерпретация несобственных эффектов
при двух собственных параметрах порядка
4.3 Реалистичный пример самостабилизации фаз, структура которых определяется тремя параметрами порядка
4.4 Пример РЬ7п1/3ЫЬ2/зОз и твердых растворов (1-х)РЬ2п1/з’№>2/303+хРЬТЮз. Экспериментальные факты.
Постановка задачи
4.5 Теория необратимого фазового перехода в
92%РЬ7п1^Ь2/з03+8 %РЬТЮ3
Заключение
Авторская литература
Цитированная литература
Приложения

Актуальность темы диссертации
Современная микроэлектроника предъявляет довольно жесткие требования к свойствам элементной базы и, как следствие, к активным материалам, используемым при создании новых и качественном улучшении свойств существующих устройств. Возникает потребность в материалах, обладающих свойствами, которые совсем недавно казались несовместимыми в одном веществе: высокая диэлектрическая проницаемость и слабая электромеханическая связь, стабильность свойств при изменении внешних условий и аномально большие значения поляризации, восприимчивости, электромеханических характеристик и т.п. Сочетание свойств, кажущихся несовместимыми, привело к использованию в качестве активных материалов многокомпонентных растворов. В таких системах сложно сохранить стабильность свойств при изменении внешних условий. Обойти эту трудность позволяет использование составов близких к морфотропной границе, т.е. линии концентрационного фазового перехода. В этом случае фиксируя концентрацию, удается получить воспроизводимость свойств.
Известно, что фазовые переходы в сложных многокомпонентных составах играют ключевую роль в достижении аномально больших восприимчивостей к одним внешним воздействиям в сочетании с обычными или даже ослабленными восприимчивостями к другим типам полей и напряжений. Для создания материалов, обладающих заданным набором характеристик, необходимо знание фазовой диаграммы как самих чистых веществ, так и растворов и сплавов на их основе. Существующие в настоящее время эмпирические методы построения (установления) фазовых диаграмм требуют огромных материальных и временных затрат. Аналитические методы построения фазовых диаграмм многообразны, но обычно имеют принципиальные изъяны.

однозначное соответствие реально не наблюдается, но работу Борланда можно рассматривать как первую догадку о том, что стерические взаимодействия молекул в мезофазах, по крайней мере, в случае жестких молекул, могут играть основную роль в стабилизации не только грубой, но и тонкой макроскопической структуры мезофаз.
В частности, сегодня общепринято считать, что сегнетоэлектрические мезофазы образованы за счет короткодействующих (в жидкости!) стерических взаимодействий.
Отсюда следует вывод о том, что соображения о дальнодействии, которое подавляет флуктуации вблизи точек перехода второго рода в сегнетоэлектрическое жидкокристаллическое состояние не убедительны. Таким образом вопрос о том, применима ли теория Ландау для описания мезофаз, или необходимо обращаться к флуктуационной теории, имеет смысл даже для переходов изотропная жидкость-сегнетоэлектрический жидкий кристалл.
Кроме этого возникает новый вопрос. Если сегнетоэлектрическое состояние жидких кристаллов обусловлено «механическими» стерическими взаимодействиями, то является ли оно «собственным» или «несобственным»? Если жидкий кристалл является собственным сегнетоэлектриком, то спонтанная поляризация Р^~(Т-Т^),/2, если же при фазовом переходе возникает несобственный жидкокристаллический сегнетоэлектрик, то 1^5~(Г-Тс)а и а>1. Если же состояние жидкокристаллическое состояние
описывается флуктуационной теорией, то а<1/2.
Решение этих двух вопросов мы провели, обработав доступные нам экспериментальные данные.
Задачей нашей работы было проанализировать существующие экспериментальные данные о зависимости поляризации от температуры в жидких кристаллах типа эфира и салицилиденилинов и установить, является ли поляризация в этих объектах собственным или несобственным