Магнитные свойства мезофаз и растворов комплексов лантанидов с основаниями Шиффа

• Автор: Туранов, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 138 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

ГЛАВА 1. Магнитные жидкие кристаллы

§1.1. Жидкие кристаллы и их классификация

§ 1.2. Магнитные свойства жидких кристаллов

1.2.1. Магнитная анизотропия

• 1.2.2. Диамагнетизм жидких кристаллов

1.2.3. Парамагнетизм жидких кристаллов

1.2.4. Ферронематики

1.2.5. Теория Блини анизотропии парамагнитной восприимчивости ионовлантанидов

1.2.6. Использование магнитных свойств жидких кристаллов.. ..34 §1.3. Методы измерений магнитной восприимчивости
1.3.1. Силовые .методы
• 1.3.2. Косвенные методы
1.3.3. Индукционные методы
1.3.4. Методы ЯМР-спектроскопии
1.3.5. Методы измерения анизотропии магнитной
восприим чивости
ГЛАВА 2. Магнитная восприимчивость мезофаз серии лантанидных
комплексов Ь3ЬпХз
§2.1. Характеристики прибора для измерений и образцов
♦ §2.2. Экспериментальные результаты и их обсуждение
2.2.1. Температурная зависимость магнитной восприимчивости
2.2.2. Интерпретация результатов в рамках теории Блини
2.2.3. Угловая зависимость магнитной восприимчивости ориентированных образцов
ГЛАВА 3. ЯМР мезогенных комплексов лантанидов в растворе
§3.1. Постановка задачи

§3.2. Экспериментальные результаты
3.2.1. Температурные исследования
§3.3. Обсуждение экспериментальных результатов
3.3.1. Общая теория парамагнитных сдвигов
3.3.2. Корреляция экспериментальных значений химических сдвигов со значениями атаотропии магнитной восприимчивости мезофаз
3.3.3. Химические сдвиги наиболее удаленных линий
3.3.4. Ширина линии и релаксация
3.3.5. Выбор направления главной магнитной оси и определение параметров кристаллического поля
3.3.6. Оценка угла между длинной осью молекулы и главной осью магнитной восприимчивости и определение знаков А%
§3.4. Теоретический расчет параметров кристаллического поля
Выводы
Приложения
1. Измерение объемной магнитной восприимчивости с помощью

2. Зависимость анизотропии магнитной восприимчивости от скорости охлаждения образца
3. Данные рентгеноструктурных исследований модельных немезогенных соединений
4. Расчеты параметров кристаллического поля исследуемых
соединений
Список литературы
Введение
Актуальность проблемы. В конце девятнадцатого века были открыты жидкие кристаллы - вещества, обладающие агрегатным состоянием промежуточным между кристаллическим и жидким. Они одновременно демонстрируют свойства обычной жидкости (например, текучесть) и кристаллического твердого тела (например, двулучепреломление); иногда говорят, что такие вещества- - мезогены. Само агрегатное состояние, в котором вещества обладают жидкокристаллическими свойствами, называют мезофазой (промежуточной фазой), а явление образования таких фаз -мезоморфизмом [1,2].
Температуру, при которой твердая фаза превращается в мезофазу, принято называть температурой плавления Тпл , а температуру перехода из мезофазы в изотропную жидкость - температурой Сточкой') просветления ТПр [3].
Несмотря на то, что мезогены известны уже более ста лет, лишь в течении последних тридцати они привлекают пристальное внимание физиков. Эта вспышка интереса была вызвана многими причинами. Во-первых, жидкие кристаллы ускорили революцию в технике недорогих и экономичных устройств визуального представления информации (дисплеях и индикаторах), оптических преобразователях и т.д., а это, в свою очередь, дало толчок фундаментальным исследованиям. Во-вторых, мезоморфизм присущ многим биологически активным системам, в том числе и человеческому организму, и потому является одним из важнейших направлений биологических исследований. В-третьих, исследование жидких кристаллов оказалось необычайно сложным, поскольку включает несколько научных дисциплин: химию, физику, механику. Лишь благодаря успехам, достигнутым теорией

где приведенная температура.

Магнитные свойства играют важную роль в ЯМР жидких кристаллов [49]. Моменты ядерных спинов, ответственные за сигнал ЯМР, слишком малы, чтобы внести ощутимый вклад в магнитную восприимчивость. Однако, коррекции на объемную восприимчивость в химических сдвигах ЯМР стандарта, помещенного в образец могут быть использованы для определения восприимчивости. Сигнал стандарта сдвигается в цилиндрическом образце из-за объемной намагниченности: ^иабл-^стандарт " 2т%/3 (1-40)
где Хп -компонента восприимчивости параллельная внешнему магнитному полю.
Способность магнитного поля контролировать ориентацию жидких кристаллов широко используется, например, в рентгеноструктурных исследованиях жидких кристаллов или в оптических измерениях ориентированных жидкокристаллических пленок. Преимущество использования магнитного поля перед электрическим полем для контроля ориентации в том, что отсутствуют проблемы связанные с электропроводностью или электродинамическими эффектами.
Эффективность ориентирующего действия магнитного поля на жидкие кристаллы определяется величиной магнитной анизотропии А% и вязкостью мезофазы - К (в одноконстантном приближении). Действительно, зависящая от ориентации часть энергии жидкого кристалла в магнитном поле равна [1]:
— 4у • О* ‘ Н)

(1.41),

а соответствующая магнитная когерентная длина: