К статистической теории двуосного холестерического жидкого кристалла

• Автор: Захлевных, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 177 c. : ил

1. СТАТИСТИЧЕСКИЕ И КОНТИНУАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ ЖИДКИХ КРИСТАЛЛОВ

1.1. Статистические теории нематического порядка

1.2. Модели холестерической фазы

1.3. Промежуточные структуры ХЕК

1.4. НЕК и ХІК во внешних полях

2. ОРИЕНТАЦИОННЫЙ ФАЗОВЫЙ ПЕРЕХОД И ДАЛЬНИЙ ПОРЩОК

В ХОЛЕСТЕРИЧЕСКИХ ЖИДКИХ КРИСТАЛЛАХ

2.1. Тензор ориентации ХЮ

2.2. Уравнения ориентационного состояния ХЕК.

Метод среднего поля

2.3. Температурная зависимость параметров порядка

2.4. Сравнение с результатами феноменологической
теории
2.5. Приближение слабой двуосности
2.6. Учет двуосности молекул
3. КОНИЧЕСКИЕ ФАЗЫ ХОЛЕСТЕРИЧЕСКОГО ЖИДКОГО КРИСТАЛЛА
3.1. Ориентационное упорядочение конических фаз ХЖК
3.2. Гипотетическая интерпретация структуры голубой фазы ХЖК
~ 3 ~
4. ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ ПОЛЕЙ НА УПОРЯДОЧЕНИЕ И ДВУОСНОСТЬ
ЖК СТРУКТУР
4.1. Ориентационное упорядочение ХЖК в магнитном
поле
4.2. Фазовый переход холестерик-нематик в магнитном
поле
4.3. Влияние сдвиговых напряжений на ориентационную анизотропию нематических полимеров
5. ТЕМПЕРАТУРНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ ШАГА ХОЛЕСТЕРИЧЕСКОЙ
СПИРАЛИ
5.1. Модель
5.2. Параметры порядка вблизи точки Кюри-Вейсса
5.3. Результаты расчетов и сравнение с экспериментом
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Открытые около ста лет тому назад жидкие кристаллы (Ж) стали объектом интенсивного исследования лишь в последнее двадцатилетие. Интерес к ЖК обусловлен их замечательными физическими свойствами, послужившими основой разнообразных технических приложений этих необычных сред, а также новейшими достижениями в молекулярной биологии и медицине. В области электронной техники это, прежде всего, миниатюризация дисплеев и других устройств оптического отображения информации, причем для ЖК-устройств хат-рактерна чрезвычайно малая потребляемая мощность. Ж широко применяются в лазерной технике и голографии, в термографии и кибернетических системах. Наиболее полезным в плане практического использования свойством ЖК является их чрезвычайно высокая чувствительность к внешним воздействиям - электрическим, магнитным, тепловым и т.д. Это обуславливает такие важные применения ЖК, как регистрация Ж- и СВЧ-излучений, неразрушающий контроль, медицинская диагностика. Большой интерес к Ж связан с осознанием того факта, что Ж-состояния присущи биологическим системам и играют важную роль в нормальном функционировании живой материи.
Кроме практического использования, Ж представляют большой интерес и с чисто научной точки зрения - как вещества, находящиеся в особом агрегатном состоянии - промежуточном между кристаллическим твердым телом и аморфной жидкостью. Замечательной особенностью Ж-состояния является наличие ориентационных сте-

Ф = |ехр[г](1-Х2Л 10[$а~х2)]с1х,
^1= =| (1 - хг)ехр[г!(1-хг)] 111щ(1'Хг)]сЬ} (2.17)
Ф2 = ||=|^-^ехр^(1-х2]] 10Г %(1-х2)1сЬс,
*._1fJQa
1"~ТГ> 2Т%
где Х= Е Т, Т=Т/А - безразмерная температура, Гл - модифицированная функция Бесселя первого рода.
Как видно из (2.17), уравнение для параметра С[ содержит под знаком интеграла функцию Бесселя ичи-х*)]. Так как является нечетной функцией своего аргумента, то всегда имеется решение с С[=0 , описывающее одноосный нематик с директором Ф , при этом для нематического параметра порядка з0=й(т) (во избежание путаницы с ^ из (2.9) параметр порядка одноосного нематика будем впредь обозначать 6^ ) получается известное уравнение теории Майера-Заупе [30-32] - см. (1.6)
4-!(§-'-Й «•-#• в.ш
Такое же уравнение можно получить и для нематика с директором ]< или И (й=±Я/з) , если положить в (2.17) &~1,
5^ и воспользоваться тождеством
}ехр^(1-х2)] 10Щ(1-х2]1(1х =^ехр(бх2)сЬс, (2*19)
получающимся переходом от интегрирования по Х=Е) к