Эффекты соразмерности и устойчивость свободно-подвешенных и смачивающих жидкокристаллических пленок

• Автор: Пикина, Елена Сергеевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 89 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

§ В.1. Актуальность темы диссертации

§ В.2. Основные цели работы

§ В.З. Структура диссертации

§ В.4. Научная новизна работы

§ В.5. Практическая ценность полученных результатов

§ В.6. Апробация результатов работы

ГЛАВА 1. ДИСКРЕТНОЕ УТОНЫНЕНИЕ СВОБОДНО-ПОДВЕШЕННЫХ СМЕКТИЧЕСКИХ ПЛЕНОК (СПСП) В МОДЕЛИ ДЕ ЖЕНА “ПРЕ-СМЕКТИЧЕСКОЙ” ЖИДКОСТИ

§ 1.1. Экспериментальные свидетельства дискретного утоныпения

перегретых СПСП

§ 1.2. Модель Де Жена “пре-смектической” жидкости
§ 1.3. Свободная энергия перегретой СПСП
§ 1.4. Условие устойчивости перегретой СПСП
§ 1.5. Перегретая СПСП в присутствие внешней сжимающей силы.
Критические точки потери механической устойчивости
§ 1.6. Длинноволновая толщинная неустойчивость
перегретой СПСП. Капиллярная длина
§ 1.7. Температура максимально возможного перегрева
СПСП. “Скейлинг”
§ 1.8. Оценки
§ 1.9. Дислокационный механизм спонтанного утоньшения
перегретой СПСП
§ 1.10. Заключение

ГЛАВА 2. ПРОСТАЯ ИНТЕРФЕЙСНАЯ МОДЕЛЬ СМЕКТИЧЕСКОГО СЛОЕВАНИЯ ВБЛИЗИ ГРАНИЦЫ ИЗОТРОПНОЙ ЖИДКОЙ ФАЗЫ СМЕКТИЧЕСКОГО ЖИДКОГО КРИСТАЛЛА
§ 2.1. Экспериментальные свидетельства смектического слоевания
§ 2.2. Интерфейсный функционал
§ 2.3. Свободная энергия смачивающей смектической пленки (ССП).
Механизм смектического слоевания
§ 2.4. Равновесная тощина ССП. Условие устойчивости.
Режимы смектического смачивания
§ 2.5. Равновесные слоевые переходы.
Полное смектическое смачивание
§ 2.6. Упругие эффекты и слоевые переходы
§ 2.7. Тепловая дестабилизация переохлажденной ССП.
Параметр Кана-Хилларда
§ 2.8. Реальные слоевые переходы. Температурный гистерезис.
Неполное смектическое смачивание
§ 2.9. Оценки феноменологических констант
§ 2.10. Коэффициент зеркального отражения
рентгеновских лучей от свободной поверхности ЖК
§ 2.11. Термодинамика смектического слоевания. Эффект кривизны
смачиваемой поверхности
§ 2.12. Учет тепловых смещений 1А-интерфейса.
Ренормировка амплитуды потенциала пиннинга
§ 2.13. Заключение
ГЛАВА 3. НЕЛИНЕЙНЫЕ ПРОЦЕССЫ ПЕРЕПОЛЯРИЗАЦИИ В ТОНКИХ ПЛЕНКАХ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЖИДКИХ КРИСТАЛЛОВ
§ 3.1. Поляризация тонких смектических С’-пленок.
Экспериментальные свидетельства и теоретические модели их переполяризации в электрическом поле
§ 3.2. Азимутальная переориентация вектора поляризации и движение
уединенных ориентационных перегибов в двух геометриях С’-пленок в переменном электрическом поле

§ 3.3. Динамическая неоднородность диэлектрической
проницаемости и рассеяние поляризованного света
§ 3.4. Анализ частотных зависимостей интенсивности рассеяния света.
Сопоставление с экспериментальными данными
§ 3.5. Заключение
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ
ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

ф = arccos [ 1 /а/ 1 + {qoicj 2] •
(2.15)
Определяемое формулой (2.13) значение 1* имеет смысл приведенной температуры, начиная с которой впервые возможно нарушение условия термодинамической устойчивости ССП при подходящем (зависящем от значений феноменологических констант) выборе фазы сщ. В общем же случае значение 1* физически ничем не выделено и имеет смысл условной границы, разделяющей области с различным режимом смектического смачивания (см. §2.3 и Рис. 2.8). В дальнейшем, пользуясь определенным произволом в выборе переменной Ь, мы полагаем (если не оговорено особо)
что соответствует интуитивным представлениям о предпочтительности “целочисленных” (в единицах do) значений толщин ССП и отвечает экспериментальной ситуации. Заметим, что в силу неравенства (2.4) естественно полагать t* ~ Bqo£c и ф рз 0.
Как уже было сказано (см. § 2.3), при i* < t < А эффекты слоистости ССП проявляются слабо. При этом равновесная толщина ССП h(t) является однозначной монотонной функцией приведенной температуры t, слабо осциллирующей относительно затравочной зависимости ho(t) (см. Рис. 2.7). В окрестности полуцелых значений h (и ho(t)), зависимость h{t) обостряется, создавая иллюзию размытых скачков толщины ССП (см. Рис. 2.7). Режим такого непрерывного монотонного изменения толщины ССП с последовательным обострением зависимости h(t) в окрестности полу-целых значений толщин мы называем “осцилляторным”. Очевидно, что указанному режиму соответствует область значений толщин h < h*, где h* = ln(A/P*). Отличительной особенностью “осцилляторного” режима смектического смачивания является отсутствие какого-либо температурного гистерезиса в позициях размытых “скачков” толщины ССП. Возможно, что ряд наблюдаемых при малых значениях h размытых “скачков” толщины ССП (см. например, [25, 28, 31]) следует связывать именно с “осцилляторным” режимом смектического смачивания.
При t < t* зависимость h(t) сильно осциллирует относительно затравочной зависимости ho(t), последовательно меняя знак производной dh/dt (см. Рис. 2.7). При этом термодинамически устойчивым состояниям (равновесным толщинам) отвечают участки зависимости h(t) с dh/dt < 0. Последние центрированы вблизи целочисленных значений толщин h = hn, имеют характерную ширину порядка do/2 и ограниченны слева и справа критическими “поворотными” точками, определяемыми знаком равенства в (2.11) и являющимися, соответственно, низко- и высоко-температурными спинодалями соответствующих ССП. Таким образом, при t < t* непрерывное изменение толщины ССП возможно лишь в окрестности соответствующих целочисленных значений толщин, что позволяет условно классифицировать ССП по ближайшему целому числу смектических слоев п.
Очевидно, что температурные интервалы между спинодалями, ограничивающими отдельные участки зависимости h(t) с dh/dt < 0, являются температурными интервалами термодинамической устойчивости конкретных ССП. При этом, выделение критических “поворотных” точек на зависимости h(t) сопровождается появлением областей многозначности, в которых перекрываются температурные интервалы
«о = 0,
(2.16)