Ядерная магнитная релаксация и самодиффузия молекул ЭББА и МББА в предпереходной (изотропная жидкость-нематик) области

• Автор: Каширин, Николай Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Йошкар-Ола
• Количество страниц: 205 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 Жидкокристаллическое состояние и изучение его свойств

методами ядерного магнитного резонанса.

§1.1 Методические аспекты изучения молекулярных систем

методами ядерного магнитного резонанса.

1.1.1 Исследование молекулярных движений

методами ядерной магнитной релаксации.

1.1.2 Измерение коэффициентов самодиффузии.

§1.2 Жидкокристаллическое состояние вещества.

§1.3 Изучение нематических жидких кристаллов методами
ядерного магнитного резонанса.
1.3.1 Изучение коллективных флуктуаций нематического порядка (КФНП).
1.3.2 Изучение самодиффузии в нематической фазе.
1.3.3 Исследование нематиков в изотропной фазе.
1.3.4 Влияние фазовых переходов в жидких
кристаллах на релаксацию ЯМР.
1.3.5 Изучение растворов жидкий кристалл -низкомолекулярная жидкость.
1.3.6 Изучение систем жидкий кристалл - пористая
среда.
Общие выводы из обзора и постановка задачи диссертации.
ГЛАВА 2 Аппаратура. Объекты исследования. Методики
эксперимента.
§2.1 Аппаратура.
2.1.1 Система термостатирования образца.

2.1.2 Крепление датчика и образца.
§ 2.2 Объекты исследования.
§ 2.3 Приготовление образцов.
§ 2.4 Методики эксперимента.
ГЛАВА 3 Особенности ядерной магнитной релаксации в
нематических жидких кристаллах ЭББА и МББА.
§3.1 Форма затухания поперечной намагниченности.
§ 3.2 Характер восстановления продольной
намагниченности.
§ 3.3 Ядерная магнитная релаксация в нематической
мезофазе ЭББА и МББА.
3.3.1 Медленные молекулярные движения.
3.3.2 Быстрые молекулярные движения.
Температурная зависимость
3.3.3 Форма ССИ в нематической мезофазе. 116 § 3.4 Особенности проведения эксперимента в окрестности
изотропно-нематического фазового перехода.
3.4.1 Методическая особенность.
3.4.2 Точность поддержания температуры.
3.4.3 Градиенты температуры.
3.4.4 Термическая предыстория образца.
3.4.5 Чистота исследуемых соединений. 127 § 3.5 Особенности ядерной магнитной релаксации в области
изотропно-нематического фазового перехода.
3.5.1 Форма затухания поперечной намагниченности.
3.5.2 Фазовая структура образцов в окрестности изотропно-нематического фазового перехода.
§ 3.6 Динамика изотропно-нематического фазового
перехода.
ГЛАВА 4 Исследование трансляционной подвижности молекул в
нематических жидких кристаллах ЭББА и МББА.
§ 4.1 Самодиффузия в нематических жидких кристаллах
ЭББА и МББА.
§ 4.2 Самодиффузия в растворах ЭББА с
низкомолекулярными растворителями.
4.2.1 Температурные зависимости коэффициентов самодиффузии в растворах ЭББА с низкомолекулярными растворителями.
4.2.2 Концентрационные зависимости коэффициентов самодиффузии в растворах ЭББА с ацетонитрилом.
§ 4.3 Особенности самодиффузии молекул ЭББА и МББА в
пористой среде.
4.3.1 Самодиффузия молекул ЭББА и МББА в
пористой среде.
4.3.2 Взаимодействие молекул нематика с поверхностью пор.
4.3.3 Обсуждение результатов по диффузии молекул нематиков в пористом стекле.
§ 4.4 Обменные процессы в окрестности изотропнонематического фазового перехода.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА.

направление длинных осей молекул) выберем в качестве оси Ъ прямоугольной лабораторной системы координат. Вектор а можно определить его полярными углами 0 иф : ах = вшбсовф
Упорядоченность длинных осей стержней можно описать функцией распределения Г(0,ф)(Ю дающей вероятность нахождения стержня в малом телесном угле = втбсШйф, причём: 1) Г(0,ф) независит от ф (полная симметрия вращения относительно п); 2) Г(0) = Г(и-0) (направления п и-п эквивалентны). С другой стороны, упорядоченность длинных осей удобнее охарактеризовать не посредством целой функции Г(0), а лишь одним связанным с ней параметром. Проще всего использовать среднее:
Однако эта величина тождественно равна нулю вследствие свойства 2. Следовательно, мы должны перейти к высшим мультиполям. Первый мультиполь дающий ненулевой результат это квадруполь, который определяется как [49]:
Если f(0) имеет резкие пики около 0 = 0 и 0 = 7Г (параллельное расположение), то cos0 = ±l и S = l. Если f(0) имеет пик ОКОЛО 0 = 71/2 (перпендикулярное расположение), то S = —1 / 2 (однако такую систему стержней придумать трудно). Наконец, если ориентация полностью
беспорядочна, то есть f(0) независит от 0, то (cos2 0^ = 1/3 и S = 0. Таким
образом, параметр S служит мерой упорядоченности длинных осей молекул, и называется параметром порядка.
Однако простой формулой (1.60) можно ограничиться, если рассматривать объекты цилиндрической симметрии. Если же участь, что
ау = віпбБІпф az = cos
(1.58)
(1.59)
(1.60)