Электрическое двойное лучепреломление в изотропных расплавах жидкокристаллических и немезогенных веществ

• Автор: Захряпа, Артем Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 157 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
1. ВВЕДЕНИЕ
2. ЛРГГЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
2Л. Жидкокристаллическое состояние вещества
2.2. Предпереходные явления в изотропной фазе вблизи фазового перехода в жидкокристаллическое состояние. Эффект Керра в изотропной фазе низкомолекулярных жидких кристаллов
2.3. Эффект Керра в изотропных расплавах жидкокристаллических полимеров
2.4. Особенности предпереходных эффектов при фазовом переходе изотропный расплав — смектик
2.5. Структурные переходы в изотропном расплаве
3. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО
ДВОЙНОГО ЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЯ
3.1. Описание и схема установки по измерению электрического двойного лучепреломления в изотропных расплавах веществ
3.2. Метод компенсации индуцированного двойного лучепреломления
3.3. Термостатирование образцов
3.4. Поляризационная микроскопия
4. ИЗУЧЕНИЕ МЕЗОМОРФИЗМА СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ #*-(ЛГ-
ГЛЮКОЗИЛИДЕН)АМИНОБЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ
4.1. Структура и свойства сложных эфиров н-(Лг-глюкозилиден)ами-нобензойной кислоты
4.2. Результаты поляризационной микроскопии
4.3. Результаты дифференциальной сканирующей калориметрии

4.4. Электрооптика изотропных расплавов сложных эфиров н-(У-глюкозилиден)аминобензойной кислоты
4.5. Выводы раздела
5. ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИЗОТРОПНЫХ
РАСПЛАВОВ ПОЛИСТИРОЛА
5.1. Структура и свойства полистирола
5.2. Изучение электрооптических свойств полистирола
5.3. О влиянии температурной зависимости плотности расплава на экспериментальную зависимость постоянной Керра К(Т). Погрешность измерения постоянной Керра
5.4. Обсуждение полученных результатов
5.5. Выводы раздела
6. ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИЗОТРОПНЫХ
РАСПЛАВОВ ФРАКЦИЙ АКРИЛОВОГО ГРЕБНЕОБРАЗНОГО
ПОЛИМЕРА ЦБО-5-ПА И ГОМОЛОГОВ РЯДА 4-Н-АЛКИЛ-
ЦИАНОБИФЕНИЛОВ
6.1. Структура и свойства фракций гребнеобразного полимера ЦБО-5-ПА
6.2. Эффект Керра в изотропной фазе гребнеобразного полимера ЦБО-5-ПА
6.3. Структура и свойства гомологов ряда 4-н-алкил-4'-цианобифе-нилов
6.4. Эффект Керра в изотропной фазе гомологов ряда 4-н-алкил-4'-цианобифенилов
6.5. Выводы раздела
7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
8. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ГЛАВА 1. ВВЕДЕНИЕ
Исследования изотропно-жидкого состояния вещества методом электрического двойного лучепреломления (эффекта Керра) направлены на получение сведений о структуре и свойствах изотропных и анизотропных жидкостей, о фазовых переходах в веществе.
Проявляющиеся в низкомолекулярной или полимерной изотропной жидкости вблизи температуры фазового перехода в жидкокристаллическое состояние эффекты ближнего порядка называют предпереходными, поскольку они описываются теорией фазовых переходов. Однако указанные эффекты, уменьшаясь по величине, проявляются и в глубине изотропной фазы, при температурах, которые на много десятков градусов выше температуры просветления. То есть эффекты ближнего порядка могут быть и свойством собственно изотропной фазы. Именно такой подход к исследованию электрооп-тических эффектов используется в диссертации. При этом, объектом исследования является изотропная фаза в максимально широком температурном интервале, ограниченном только деструкцией веществ при высоких температурах, что позволяет более полно выявлять изменения ближнего порядка в зависимости от температуры и других причин.
К настоящему времени достаточно подробно изучены электрооптиче-ские свойства изотропных расплавов низкомолекулярных и полимерных веществ с нематическим типом мезоморфизма. Немногочисленные исследования электрического двойного лучепреломления расплавов веществ в окрестности фазового перехода из изотропного в смектическое состояние показали, что электрооптические свойства смектиков имеют свои особенности. В частности, расходимость рависимости постоянной Керра при приближении к температуре фазового перехода в изотропных расплавах смектических жидких кристаллов выражена гораздо слабее, чем в расплавах нематиков, а разность между температурой просветления и температурой мнимого фазового перехода второго рода бывает многократно больше по сравнению с нематиками. Недавно в изотропном расплаве смектического хирального полимера

ператур Т > (Тс+0.5°С), при этом характер зависимости не меняется, тогда как ближе к температуре перехода компенсировать такой поправкой отклонение экспериментальной кривой от теоретической не удается.

Рисунок 2.2.4: Температурная зависимость постоянной Керра для 4-н-пентил-4'-цианбифенила (5СВ). Длина волны монохроматического излучения л, =63Зим; о-экспериментальные данные работы[25], х - данные работы[28]. Прямые и пунктирные линии — данные теоретических расчетов[25].
В монографии М.А.Анисимова анализируется такая аномалия вблизи температуры Тс и отмечается, что «анализ аккуратных измерений восприимчивости, выполненных различными методами, во всех случаях показывает, что вблизи Тс закон Кюри-Вейса нарушается. Наблюдаемый эффект превосходит возможные систематические погрешности, в частности, поправки на многократное рассеяние»[27]. Причина отклонения заключается в близости перехода в мезофазу и связанной с этим высокой интенсивностью флуктуаций нематического параметра порядка. Поэтому эффект можно описать инструментами теории возмущений. Там же отмечается, что этот эффект может меняться под влиянием взаимодействия ориентационного и трансляционного параметров порядка и поэтому зависит от ширины нематической зоны.