Смектические S А жидкие кристаллы : Особенности капиллярного и дисперсного состояний в электрических и ультрафиолетовых световых полях

• Автор: Митрохин, Максим Валерьевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 162 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. Литературный обзор. Физикохимические и

структурные свойства жидких кристаллов и композитов

па их основе

Глава 2. Объекты и методы исследования.

2.1. Экспериментальные материалы

2.2. Оборудование и методики экспериментов

2.3 Формирование слоя смектического жидкого

кристалла в плоском капилляре.

2.4 олучение жидких кристаллов в диспергированном
состоянии.
2.5. Обработка экспериментальных данных методами математической статистики и теории случайных
процессов.
Глава 3. Капиллярные слои смектических жидких кристаллов
в электрических и УФ световых полях.
3.1. Оптимизация состава и анизотропных параметров смектической смеси для полевой структурной
перестройки мезофазы
3.2. Процессы, протекающие при формировании тонкого
слоя жидкого кристалла смектической мезофазы.
3.3. Деградация смесей смектических жидких кристаллов
3.3.1. Влияние электрического поля
3.3.2. Влияние УФ светового поля
Выводы к главе 3
Глава 4. Дисперсные системы ЖК полимер в электрических
и УФ световых полях.
4.1. Особенности полевых структурных переходов В А жидких кристаллах, диспергированных в полимерной
матрице.
4.2. Изменение спиральной упорядоченности и цветотемпературных характеристик холестерических композитов в УФ световых полях
Выводы к главе 4
Глава 5. Применение жидкокристаллических материалов в
системах отображения информации.
5.1. Запоминающие смектические 8Л дисплеи с полусферическим углом обзора.
5.2. Оптические затворы на основе смектических Бд
композитов
5.3. Термоиндикаторы на основе холестерических композиционных материалов.
Выводы к главе 5
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Хочу выразить признательность руководителю моей диссертационной работы профессору Севостьянову Владимиру Петровичу за бесценные советы и поддержку при проведении исследований и написании работы, ведущему научному сотруднику НИИ Волга Аристову Вячеславу Львовичу за помощь в выборе направления исследований, составлении планов экспериментов и обсуждение полученных результатов на всем протяжении диссертационной работы. Благодарю сотрудников кафедры технической химии СГУ и НИИ Волга за помощь при проведении работы, а также всех тех, кто помог мне осуществить данный диссертационный проект. ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. Термином жидкий кристалл ЖК принято обозначать мезоморфное состояние вещества, г. ЖК обладают одновременно свойствами жидкостей текучестью, вязкостью, поверхностным натяжением, молекулярной диффузией и кристаллов анизотропией физикохимических параметров, таких как диэлектрическая проницаемость, электропроводность, показатель преломления. Сог лашаясь с мнением Ф. Франка и С. Чандрасекара, что количественные экспериментальные исследования ЖК и по настоящее время остаются мощным источником непосредственной информации о молекулярных взаимодействиях в конденсированных фазах I, следует отметить, что пик активности в изучении ЖК сместился в область тонкопленочных ЖК материалов, представляющих собой многокомпонентные смсси в виде капиллярных и дисперсных систем ЖК полимер. В силу подвижности структуры ЖК тонкопленочные материалы на их основе способны легко изменять свои макромолекулярные физикохимические, в том числе оптические, свойства под воздействием относительно слабых внешних факторов механических, тепловых, электромагнитных. Научный интерес к поведению ЖК материалов в возмущающих полях различной физической природы стимулируется необходимостью дальнейшего развития теории мезоморфного состояния вещества и возрастающим применением анизотропных конденсированных сред в качестве оптических элементов систем отображения и обработки информации. ЖК неструктурными смектиками А 8Л, спирально упорядоченными нематиками Ы или холестериками СЬ и новыми композитными материалами на их основе. В главе изложена классификация жидкокристаллических веществ в зависимости от характера макроскопического упорядочения ЖК, систематизированы и описаны их основные физикохимические свойства, обсуждены характер и механизм взаимодействия смектических жидких кристаллов с электрическими и световыми УФ полями, рассмотрены физикохимические и структурные особенности дисперсных систем жидкий кристалл полимер. На основе анализа литературных источников определены направление, задачи и конкретные объекты исследования данной работы. Основной особенностью перечисленных групп соединений, обуславливающей их мезоморфизм, является ярко выраженная анизометрия, включая наличие относительно жесткого остова обычно ароматические и гетероароматические циклы и мостиковые группы и гибких концевых фрагментов с анизотропией диамагнитных и диэлектрических свойств. К настоящему времени обнаружены классы мезогенных молекул, образующих дискотические, цепные полимерные и лиотропные ЖК 3, но их рассмотрение выходит за рамки данной работы. Вопросы взаимосвязи химического строения и мезоморфизма органических соединений детально рассмотрены в работах 46. X, У. Концевыми фрагментами в них служат алкильные, алкоксильные, алкилкарбонатные, нитро, амино или цианогруппы. При последующем анализе термодинамическое состояние мезофаз, не зависимо от природы химического соединения, будем классифицировать, следуя М. Г. Фридслю и С. А. Пикину 7,8, по виду функций плотности рг и локальной ориентации молекул пг. Единичный вектор или директор указывает направление, вдоль которого в среднем ориентированы длинные молекулярные оси в точке с координатой г. Надмолекулярные структуры, формируемые ориентированными молекулами ЖК, образуют ограниченное число оптических картин различных типов и легко идентифицируются с помощью поляризационного микроскопа. Согласно этой номенклатуре термотропные ЖК подразделяются на три основных класса нематические, холестерические и смектические, структура и типичные представители которых приведены на рис. Нематические жидкие кристаллы.