Ориентационные фазовые переходы в жидких кристаллах

• Автор: Захлевных, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 334 с. : ил.

Содержание
Введение
1. Модели ориентационного упорядочения и фазовых переходов в жидких кристаллах
1.1. Модели нематической фазы
1.2. Модели холестерической фазы
1.3. Модели фазовых переходов в бинарных системах
1.4. Модели феррожидких кристаллов
2. Фазовые переходы в нематических жидких кристаллах, образованных эллипсоидальными молекулами
2.1. Фазовые переходы в НЖК, образованных осесимметричными молекулами
2.1.1. Вириальные коэффициенты системы
эллипсоидальных частиц
2.1.2. Уравнения состояния
2.1.3. Стерические взаимодействия
2.1.4. Стерические и дисперсионные взаимодействия
2.2. Фазовые переходы в НЖК, образованных
двуосными молекулами
2.2.1. Вычисление вириальных коэффициентов
2.2.2. Уравнения состояния
2.2.3. Ориентационное упорядочение и фазовые переходы
3. Фазовые переходы в холестерических жидких кристаллах
3.1. Тензор ориентации двуосного ХЖК
3.2. Уравнения ориентационного состояния ХЖК
3.3. Ориентационное упорядочение ХЖК и фазовый переход в изотропную фазу
3.4. Температурная зависимость шага спирали

3.5. Учет молекулярной двуосности
3.6. Конические фазы ХЖК
3.7. Бинарные системы
3.7.1. Уравнения ориентационного состояния
3.7.2. Концентрационные зависимости параметров
порядка и шага спирали
4. Фазовые переходы в ферронематиках
4.1. Условия существования и основные характеристики ферронематика
4.1.1. Параметры магнитных частиц
4.1.2. Ориентация магнитных частиц
в жидкокристаллической матрице
4.1.3. Устойчивость жидкокристаллической суспензии
4.1.4. Коллективное поведение
4.2. Приближение среднего поля
4.3. Уравнения ориентационного и магнитного состояния ферронематика
4.4. Ориентационные и магнитные свойства ферронематика
5. Фазовые переходы в феррохолестериках в магнитном поле
5.1. Фазовый переход феррохолестерик - ферронематик
в магнитном поле
5.1.1. Свободная энергия феррохолестерика
5.1.2. Однородное распределение частиц по объему
5.1.3. Эффекты магнитной сегрегации в ФХ
5.1.4. Фазовые переходы в скрещенных электрическом
и магнитном полях
5.2. Фазовые переходы в феррохолестериках
с конкурирующими взаимодействиями
5.2.1. Уравнения ориентационного и магнитного
состояния ФХ

5.2.2. ФХ в отсутствие сегрегации
5.2.3. Критическое поле при наличии сегрегации
5.2.4. Ориентационные и магнитные свойства ФХ
5.2.5. Доменные стенки
5.3. Фазовые переходы в ’’мягких” феррохолестериках
5.3.1. Уравнения состояния ФХ
5.3.2. Критическое поле перехода ФХ - ФН и структура
ферронематической фазы
5.3.3. Ориентационная структура ФХ
5.3.4. Доменные стенки
Заключение
А Приложение
Литература

ется авторами как необходимость эффективной перенормировки отношения длины молекулы к ее диаметру ввиду сильной неаддитивности исключенного объема.
Молекулярно-динамическое исследование системы одноосных эллипсоидальных частиц представлено в работе [81]. Взаимодействие между частицами описывается парным потенциалом Леннарда - Джонса, модифицированным с учетом анизометрии формы частиц. Обнаружен фазовый переход между изотропной и нематической фазами; термодинамические характеристики перехода и скачок параметра порядка находятся в хорошем согласии с известными экспериментальными данными для нематика СВ7.
В модели Коттер [35] короткодействующие межмолекулярные отталкивания моделируются жесткостью молекул - сфероцилиндров, а анизотропные межмолекулярные притяжения учитываются самосогласованно методом среднего поля. Уравнение состояния выводится методом масштабной частицы. Оно позволяет описать влияние плотности, давления и температуры на фазовый переход НЖК-ИЖ. Теория [35] дает качественное согласие с экспериментальными данными, однако количественное сопоставление с данными для нематика ПАА показывает, что модель [35] преувеличивает влияние отталкивания анизометричных молекулярных остовов. Данное обстоятельство является следствием неаддитивности взаимного исключенного объема сфероцилиндров. Ситуация ухудшается по мере увеличения отношения длины молекулы к ее толщине.
Теория Коттер [35], учитывающая стерические и дисперсионные взаимодействия в системе сфероцилиндров, обобщена в работе [82] путем учета высших порядков разложения исключенного объема по полиномам Лежандра (вплоть до Рю). Такая процедура дает корректные результаты для малых углов между осями сфероцилиндров, которые существенны при высоких давлениях. Дисперсионные силы учитываются методом Майера - Заупе. Показано, что увеличение степени анизомет-ричности частиц приводит к увеличению степени первородности фазо-