Обнаружена температурная инверсия знака расщепления поляризованных полос электронного поглощения примесных молекул красителя в матрице нематического жидкого кристалла. Дана теория этого эффекта, который обусловлен статистической природой ориентационной упорядоченности примесных молекул и является первым наблюдаемым проявлением высших моментов функции ориентационного распределения.

Рис. 1. Температурные зависимости положения максимумов νi,j поляризованных полос поглощения молекул красителя в изотропной (νi) и нематической (νj) фазах ЖК при поляризациях световой волны вдоль (j = ||) и нормально (j = ⊥) оптической оси ЖК. Сплошные линии - теоретический расчет. TNI - температура фазового перехода нематик - изотропная жидкость.

Развита теория показателей преломления одноосного нематического жидкого кристалла, состоящего из двуосных молекул с внутренним вращением, при учете корреляции между конформационной степенью свободы, связанной с внутренним вращением π-сопряженных молекулярных фрагментов, и ориентационными степенями свободы молекул как целого. Показано, что эта корреляция существенно влияет на изменяемые параметры конформационного, ориентационного и смешанного конформационно-ориентационного порядка молекул, а также на анизотропные свойства молекулярной поляризуемости. Объяснена экспериментально наблюдаемая зависимость поляризуемости молекул от характера и степени их ориентационной упорядоченности в нематической фазе.

В рамках молекулярно-статистической теории исследованы однородные тепловые флуктуации параметров ориентационного порядка двуосных молекул в одноосном нематическом жидком кристалле. Показано сильное влияние двуосности молекулярной формы на значения параметров порядка и их температурную зависимость в нематической фазе, амплитуду и температурную зависимость флуктуаций этих параметров в нематической и изотропной фазах, характер фазового перехода нематик - изотропная жидкость.

Исследовано влияние статистического распределения молекул по углу φ внутреннего вращения и конформационной жесткости молекул в изотропной среде на параметры φ_n = arccos(cosⁿφ)^1/n конформационного состояния ансамбля, измеряемые разными физическими методами, и их соотношение с максимумом φ_i функции конформационного распределения молекул. Дано объяснения дискуссионным расхождениям результатов конформационного анализа молекул различными методами.

Показано, что температурные аномалии в спектре малых частот кристалла Rb₂ZnCl₄ не связаны с конденсацией мягких фононных мод. Обнаружено, что процессы ориентационного разупорядочения подрешетки групп ZnCl₄ при подходе к переходу в параэлектрическую фазу приводят к активации дополнительных линий в области внутренних колебаний, запрещенных правилами отбора упорядоченной структуры. Установлено, что активация этих линий связана как с особенностями динамики ориентационно неупорядоченной решетки кристалла, так и с искажениями поляризуемостей молекулярных ионов.

На основе микроинтерферометра МИИ-4 разработан измеритель толщины напыления. Прибор оснащен новым осветителем и сопряженной с компьютером телевизионной камерой. Погрешность измерения толщины напыления составляет 1 — 2 нм.

Разработана и изготовлена приставка световодной регистрации люминесценции от объектов с удаленным доступом. Отработана методика дистанционного сбора и компьютерной обработки спектральной люминесцентной информации.

Разработан драйвер платы сопряжения КАМАК-PC, создана библиотека команд системы КАМАК под ОС WIN NT/Win 2000/WIN XP. На их основе создано программное обеспечение под операционные системы WIN NT/Win 2000/WIN XP для получения спектров комбинационного рассеяния на базе спектрометра ДФС-24, автоматизированного на основе модульной системы КАМАК. Благодаря созданной библиотеке, программное обеспечение может работать различными реализациями аппаратного обеспечения сопряжения КАМАК-PC.

Экспериментально исследована динамика оптического отклика пленок капсулированного полимером нематического жидкого кристалла на импульсное воздействие электрического поля для образцов с различным размером капель нематика. Выявлен осциллирующий характер кривой релаксации оптического сигнала. Показано, что число осцилляций определяется поперечным размером капель нематика. Анализ осциллирующей зависимости в рамках приближения аномальной дифракции, а также сравнение с зависимостью светопропускания от приложенного напряжения, измеренной в статическом режиме, подтверждают интерференционную природу обнаруженных осцилляций.

Создана установка и отработана методика экспериментального исследования макроскопических оптических свойств капельных дисперсий жидких кристаллов в проходящем свете магнитооптическим методом. Установка обеспечивает возможность проводить измерения светопропускания образцов в стационарном магнитном поле напряженностью до 22 кЭ. Светопропускание измеряется как в геометрии светорассеяния, так и в геометрии скрещенных поляризаторов (совместно с Лабораторией сильных магнитных полей).

Работы выполнены при поддержке:

• Гранта РФФИ 00-02-17792
• Гранта МАС РФФИ № 00-02-17792
• Гранта ККФН-РФФИ ("Енисей") № 02-02-97707
• Краевой целевой программы "Исследования и разработки по приоритетным на-правлениям развития науки и техники гражданского назначения", проекты: "Разработка новых оптоэлектронных материалов и устройств на основе жидкок-ристаллических композитов и фотоннокристаллических структур"; "Разработка интеллектуальных лазерных систем для медицинских приложений".

Лаборатория молекулярной спектроскопии