Статические полевые эффекты в смектических жидких кристаллах

• Автор: Коноплев, Владимир Альбертович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 483 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
1. НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ СТРУКТУРНОГО ПОЛИМЕЗОМОРФИЗМА В
СМЕКТИЧЕСКИХ ЖИДКИХ КРИСТАЛЛАХ
1 Л. Введение
1.2. Внешние ориентирующие воздействия и полимезоморфизм
1.2.1. Статические полевые эффекты в нематических мезофазах
1.2.2. Статические полевые эффекты в смектических мезофазах
1.3. Возвратный мезоморфизм
1.3.1. Механизмы образования возвратных фаз
1.3.2. Проблема тождественности возвратных фаз
1.4. Ограниченный и индуцированный возвратный мезоморфизм
1.5. Изоструктурный мезоморфизм
1.6. Мультикритические особенности фазовых диаграмм
1.6.1. Смектические мезофазы типа А
1.6.2. Смектические мезофазы типа С
1.7. Программа исследований и приоритетные задачи
2. ПОЛЕВЫЕ ЭФФЕКТЫ В СМЕКТИЧЕСКИХ МЕЗОФАЗАХ ТИПА А:
МОДЕЛЬ ЛАНДАУ-де ЖЕНА
2.1. Введение
2.2. Формализм
2.2.1 Термодинамический потенциал и уравнения состояния
2.2.2. Сепаратриса модели
2.3. Области устойчивости мезоморфных состояний
2.4. Уравнения поверхностей фазовых переходов и линий тройных, критических и трикритических точек
2.5. Фазовые диаграммы при постоянном внешнем поле
2.5.1 Сильная линейная связь
2.5.2. Скомпенсированная линейная связь
2.5.3. Слабая линейной связь
2.6. Заключение

3. КЛАССИФИКАЦИЯ ФАЗОВЫХ ДИАГРАММ СЖК-А
В КООРДИНАТАХ "ПОЛЕ-ТЕМПЕРАТУРА"
3.1. Введение
3.2. Уравнения линий фазовых переходов и координат
критических точек
3.3. Классификация фазовых диаграмм в окрестности тройной точки
смектик - смектик - изотропная жидкость
3.4. Классификация фазовых диаграмм в окрестности тройной точки
смектик - нематик - изотропная жидкость
3.4.1 Сильная линейная связь
3.4.2. Скомпенсированная линейная связь
3.4.3. Слабая линейной связь
3.4.4. Температурные и изотермические зависимости параметров
порядка
3.5. Заключение
4. ОБОБЩЕННАЯ МОДЕЛЬ СЖК-А ВО ВНЕШНЕМ СТАТИЧЕСКОМ
ПОЛЕ
4.1. Введение
4.2. Формализм
4.2.1 Термодинамический потенциал и уравнения состояния
4.2.2. Сепаратриса модели
4.3. Уравнения поверхностей фазовых переходов и линий тройных, критических и трикритических точек
4.4. Фазовые диаграммы при постоянном внешнем поле
4.4.1 Сильная линейная связь
4.4.2. Слабая линейной связь
4.5. Заключение
5. ОГРАНИЧЕННЫЙ И ИНДУЦИРОВАННЫЙ ВОЗВРАТНЫЙ МЕЗОМОРФИЗМ В СЖК-А
5.1. Введение
5.2. Уравнения для линий фазовых переходов и координат
критических точек
5.3. Классификация фазовых диаграмм в координатах "поле-температура"

5.4. Слабая нелинейная связь
5.4.1. Сильная линейная связь
5.4.2. Слабая линейная связь
5.5. Сильная нелинейная связь
5.5.1. Выпуклая вверх линия фазовых переходов смектик А - нематик
5.5.2. Выпукло-вогнутая линия фазовых переходов смектик А - нематик
5.5.3. Ограниченный и индуцированный мезоморфизм
5.6. Заключение
6. РАСШИРЕННАЯ МОДЕЛЬ СЖК-А В ОТСУТСТВИЕ ПОЛЯ:
МОДАЛЬНАЯ КАТАСТРОФА У1Л
6.1. Введение
6.2. Формализм модели
6.3. Графический метод сечений бифуркационного множества
6.3.1. Вывод предварительных соотношений
6.3.2. Алгоритм метода
6.3.3. Топологическая классификация сепаратрис
6.3.4. Анализ областей устойчивости мезоморфных состояний
6.4. Новые особенности фазовых диаграмм
6.4.1. Изоструктурные фазовые переходы в области устойчивости нематического состояния
6.4.2. Изоструктурные фазовые переходы в области устойчивости смектического состояния
6.4.3. Изоструктурный и возвратный мезоморфизм
6.5. Заключение
7. МОДЕЛЬ СМЕКТИЧЕСКОГО ЖИДКОГО КРИСТАЛЛА ТИПА С
С ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИМИ ПАРАМЕТРАМИ ПОРЯДКА
7.1. Введение
7.2. Формализм
7.2.1. Термодинамический потенциал и уравнения состояния
7.2.2. Сепаратрисы и области устойчивости мезоморфных состояний
7.2.3. Уравнения линий фазовых переходов и координат критических
точек

приведена ФД бинарной смеси СЖК-А с аналогичными изоструктурными превращениями в смектической А фазе (А -А') [259]. Причина таких полиморфных превращений без изменения симметрии заключается по мнению ряда исследователей в возможности перестроек взаимного пространственного расположения молекул либо их кластеров [1,2], другие считают основным фактором взаимодействие ориентационных и внутренних (конформационных) степеней свободы [82-89,229-232]. В пользу последнего предположения могут служить результаты работ [52,53,226-228], где показано, что гомологи р-п-октилбензойной кислоты с номерами п=7-10 в области устойчивости нематического состояния обладают особой температурной точкой, в которой наблюдается резкий скачок дальнего ориентационного порядка, свидетельствующий об изоструктурном фазовом переходе. При этом, по данным [227] низко- и высокотемпературная фазы различаются своим поведением в электрическом поле и при рассеянии света. Необходимо отметить, что изоструктурные ФП, как и возвратные, имеют место лишь в определенном интервале гомологического ряда и не наблюдаются в гомологах как с короткими (п<7), так и длинными (п>10) алкильными группами. Аналогичная картина характерна, например, и для лецитинов [229-2232]. Поэтому достаточно обоснованным является предположение о том, что для реализации изоструктурных превращений требуется определенный оптимум во взаимосвязи индивидуальных молекулярных характеристик (длины, гибкости, способности к димеризации и пр.). Следовательно, в пределах одного гомологического ряда могут встретиться три типа мезогенов - с реальными или ме-тастабильными промежуточными состояниями или совсем без них. Соответственно, представляет практический интерес вопрос об условиях реализации изоструктурных ФП и влиянии на них статического ориентирующего поля.
Согласно [25,29,31,233-234], системы с реальными или метастабильными промежуточными фазами должны вести себя принципиально различным образом под влиянием внешнего воздействия. Действительно, в первом случае рост статического поля приводит к подавлению промежуточной фазы, а во втором, наоборот, сначала к ее индуцированию и только уже затем к подавлению. Эти результаты теоретического исследования как подавляющего, так и стабилизирующего воздействия внешнего поля на промежуточные смектическое и нематическое состояния