Структура мезогенов в объемных образцах и пленках Ленгмюра-Блоджетт

• Автор: Александров, Анатолий Иванович
• Шифр специальности: 01.04.18
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 450 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ДИФРАКЦИОННЫЕ МЕТОДЫ И СТРУКТУРА ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

1.1. Дифракционные методы исследования жидких кристаллов (ЖК): основные подходы и методы

1.1.1. Определение функции микроплотности объекта

из дифракционных данных.

1.1.2. Особенности дифракции на жидкокристаллических структурах

1.1.3. Метод цилиндрически симметричных функций Патерсона

1.1.4. Модельные подходы при исследовании структуры жидких кристаллов

1.1.5. Рефлектометрия тонких плёнок

1.1.6. Ориентация ЖК образцов.
1.2. Хиральные жидкие кристаллы: структура и свойства
1.2.1. Поляризация в жидких кристаллах
1.2.2. Полярные структуры в жидких кристаллах и структура молекул
1.2.3. Сегнетоэлекгрическтво в смектиках
1.2.4. Поведение смектика С* в электрическом поле
1.2.5. Строение смектических слоев
1.3. Формирование и структура пленок Ленгмюра-Блоджетт (ЛБ)
1.3.1. Условия образования и фазовые состояния монослоя.
1.3.2. Техника переноса
1.3.3. Структурные виды ЛБ пленок
1.3.4. Гетеромолекулярные монослои и сверхрешетки
1.3.5. Сегнетоэлектрикн и полярные пленки
1.3.6. Способы получения полимерных ЛБ пленок
1.4. Краун-эфиры: комплексообразование, структура и свойства
1.4.1. Основы стереохимии в полиэфирных комплексах
1.4.2. Классификация комплексов краун-эфиров.
1.4.3. Модельные представления о комплексообразовании краун-эфиров
1.4.4. Кристаллическая структура комплексов
1.4.5. Влияние типа аниона и катиона на структуру комплекса
1.4.6. Комплексообразование с ионами металла и водой
1.4.7. Монослои Ленгмюра краун-эфиров и их производных
1.4.8. Пленки Ленгмюра-Блоджетт на основе
макроциклических ионофоров
1.4.9. Жидкокристаллические макроциклические ионофоры, монослои
на границе раздела вода-воздух и плёнки Ленгмюра-Блоджетт
1.4.10. Применение краун-эфиров
1.5. Жидкокристаллические металлокомплексы:
классификация, структура, свойства, применение

1.5.1. Общая характеристика комплексных соединений металлов, номенклатура
1.5.2. Природа химической связи в комплексных соединениях
1.5.3. Жидкокристаллические металлокомплексы
1.5.4. Жидкокристаллические комплексы лантаноидов
1.5.5. Пленки Ленгмгора-Блоджетт редкоземельных комплексов
ГЛАВА 2. АППАРАТУРА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА 13
2.1. Дифракционный эксперимент
2.1.1. Рентгеновская установка для ориентации
и исследования жидких кристаллов
2.1.2. Исследование пленок Ленгмюра-Блоджетт
2.1.3. Электронографический эксперимент
2.1.4. Денситометрирование рентгенограмм и электронограмм
2.2. Расчёт структурных параметров
и структурное моделирование
2.2.1. Учёт аппаратной функции
2.2.2. Расчет структурных нарушений и степени ориентации
2.2.3. Моделирование структуры молекул
2.2.4. Структурное моделирование и дифракционные расчеты
2.3. Формирование монослоев и пленок Ленгмюра-Блоджетт
2.3.1. ЛБ установка
2.3.2. Формирование монослоев и получение ЛБ плёнок
2.4. Электрические и диэлектрические измерения
ГЛАВА 3. РЕНТГЕНОСТРУКТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕЗОГЕННЫХ ХИРАЛЬНЫХ И АХИРАЛЬНЫХ АКРИЛАТОВ, СМЕСЕЙ И ПОЛИМЕРОВ НА ИХ ОСНОВЕ
3.1. Объекты исследования
3.2. Структура хиральных и ахиральных жидкокристаллических мономеров и их смесей
3.2.1. Хиральный мономер М1
3.2.2. Хиральный мономер М2
3.2.3. Ахиральный мономер М3
3.2.4. Ахиральный мономер М4
3.2.5. Смеси М1 с М4
3.2.6. Смеси М1 с М3
3.2.7. Смеси М2 с М3
3.2.8. Заключение
3.3. Структура хиральных и ахиральных ЖК гомополимеров
3.3.1. Хиральный гомополимер Р1
3.3.2. Хиральный гомополимер Р2
3.3.3. Ахиральный гомополимер РЗ
3.3.4. Ахиральный гомополимер Р4
3.3.5. Заключение
3.4. Сополимеры на основе хиральных и ахиральных мономеров
3.4.1. Сополимеры на основе М1 и М3
3.4.2. Сополимеры на основе мономеров М2 и М3
3.4.3. Сополимеры на основе мономеров М1 и М4
3.4.4. Заключение
3.5 Выводы по главе 3
ГЛАВА 4. ФОРМИРОВАНИЕ, ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ И СТРУКТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛЁНОК ЛЕНГМЮРА-
БЛОДЖЕТТ МЕЗОГЕННЫХ АКРИЛАТОВ И ИХ СМЕСЕЙ
4.1. Постановка задачи
4.2. Объекты исследования
4.3. Формирование и УФ полимеризация монослоев
4.3.1. Монослои бифенилов М1 и М2
4.3.2. Монослои фенилбензоатов М3 и М4
4.3.3. Монослои смесей М1-МЗ
4.3.4. Монослои смесей М2-МЗ
4.3.5. Заключение
4.4. Структура гомо- и гетеромолекулярных ЛБ пленок
на основе паразамсщсниых бифенилов и фенилбензоатов
4.4.1. ЛБ пленки бифенилов М1 и М2
4.4.2. ЛБ пленки фенилбензоатов М3 и М4
4.4.3. ЛБ пленки смесей М1-М3
4.4.4. ЛБ пленки смесей М2-М3
4.5. ЛБ пленки из полимерных молекул и полимер-мономерная сверхрешетка
4.6. Структура УФ полимеризованных ЛБ пленок.
4.6.1. УФ полимеризация ЛБ пленок бифенилов: М1 и М2
4.6.2. УФ полимеризация Ж пленок фенилбензоатов М3 и М4
4.6.3. УФ полимеризация Ж пленок смесей М1-МЗ
4.6.4. УФ полимеризация Ж пленок смесей М2-М3
4.7. Структура ЛБ пленок, сформированных из УФ полимеризованных монослоев
4.7.1. Ж пленки, сформированные из УФ полимеризованных монослоев паразамещенных бифенилов
4.7.2. Ж пленки, сформированные из УФ полимеризованных монослоев паразамещенных фенилбензоатов
4.7.3. Ж пленки из УФ полимеризованных монослоев смесей М1-МЗ
4.7.4. Ж пленки из УФ полимеризованных монослоев смесей М2-МЗ
4.8. Выводы по главе 4 288 ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ МЕЗОГЕННЫХ КРАУН-ЭФИРОВ И КОМПЛЕКСОВ НА ИХ ОСНОВЕ:
ОБЪЁМНЫЕ ОБРАЗЦЫ И ПЛЁНКИ
ЛЕНГМЮРА-БЛОДЖЕТТ
5.1. Постановка задачи

единственным исключением - симметрия 432. Кристалл, обладающий центром симметрии, не может быть пьезоэлектриком, потому что никакой комбинацией однородных механических напряжений нельзя разделить центры тяжести положительных и отрицательных зарядов и вызвать появление дипольного момента. Математически прямой и обратный эффект записываются уравнениями:
^ = Д,+2ХЛ (1-35)

(где Pi - поляризация образца, Ры - спонтанная поляризация, Ту - тензор напряжения, dyk - тензор пьезоэлектрических коэффициентов (тензор третьего ранга)
И + (1-36)
(здесь тензор деформации Sjk=dsjdxk, где sj есть смещение элемента объёма по отношению к равновесной конфигурации, .S0jk - спонтанная деформация, Ei электрическое поле).
Оба эффекта соответствуют одному и тому же фундаментальному свойству вещества, что выражается равенством коэффициентов dyk в уравнениях для прямого и обратного эффектов. Если же тензор 5д-симметричен, как это имеет место для кристаллов, то dyk также обладает симметричными свойствами:
dyk = dikj. (1-37)
В отличие от твёрдых тел механика ЖК описывается двумя типами переменных. Один тип - это директор ЖК п, а в слоевых наклонных смектиках также слоевая нормаль v описывает ориентационное упорядочение. Другой тип переменных описывает изменение (движение) молекулярных центров масс. Пьезоэлектричество всегда связано со смещением центра масс элементарного объёма вещества. Но так как в ЖК пьезоэлектрические фазы - Chol, Sa* и Sc* в некоторых направлениях не