Институт Физики им.Л.В.Киренского
Победитель конкурса сайтов СО РАН - 2010
Яndex

www.yandex.ru
  Главная
  Офис
  Новости
  Службы
  Семинары
  Достижения
  Научные отчеты
  Лаборатории
  Направления
  Интеграция
  Разработки
  Ученый совет
  Советы по защитам
  Аспирантура
  Конференции
  Конкурсы, Гранты
  Публикации
  Препринты
  Издательство
  Библиотека
  Совет молодых учёных
  Студентам
  Виртлаб
  История
  Фоторепортажи
  Персоналии
  О  Киренском
  Ученики и соратники
  Мемориальный музей
  Бухг-рия, план. отдел
  Download
  Карта  сервера

Äèñêîòè÷åñêèå íåìàòèêè

(структурная упорядоченность, фазовые переходы, критическое поведение, отклик на внешние воздействия, оптические и спектральные свойства)

Аверьянов Е.М.

Жидкие кристаллы (ЖК) - это вещества, обладающие текучестью, свойственной жидкостям, и анизотропией физических свойств, присущей кристаллам. Они состоят из молекул анизотропной формы и обладают большим разнообразием структур с различным сочетанием одномерной или двумерной ориентационной и позиционной упорядоченности молекул. Уникальное сочетание в ЖК свойств жидкостей и кристаллов поставило ряд новых проблем физики конденсированного состояния вещества, связанных с характером фазовых переходов между ЖК-структурами различного типа, а также взаимосвязью ориентационных, позиционных и внутренних степеней свободы молекул при этих переходах.

Недавно открытые дискотические ЖК, предсказанные Л.Д. Ландау в 1937 г., образуются дискообразными молекулами типа снежинок, в отличие от известных ЖК, состоящих из стержнеобразных молекул, исследования которых имеют более чем вековую историю. Дискотические нематики ND обладают одномерной ориентационной, а дискотики Dhd - одномерной ориентационной и двумерной позиционной упорядоченностью молекул. С понижением температуры возможен переход из более упорядоченной фазы Dhd в менее упорядоченную возвратную фазу NDR.

В рамках исследований, поддержанных грантом Фонда науки, автором получены первые экспериментальные данные по степени ориентационной упорядоченности молекул S(T) в фазах ND, NDR и Dhd термотропных ЖК. Обнаружено, что фазовый переход нематика ND в изотропную жидкость одновременно близок к изолированной критической точке Ландау и трикритической точке. Это показало существенную ограниченность современных теоретических представлений о природе данного перехода. Установлена взаимосвязь локальной симметрии нематиков, состоящих из стержнеобразных и дискообразных молекул, с прямой корреляционной длиной x0 пространственных флуктуаций модуля S. Тем самым, дан ответ на вопрос, поставленный нобелевским лауреатом П.Де Женом в 1974 г. Показана возможность определения восприимчивостей S(n) = (nS/¶hn)T;hr0 нематической фазы к полям h, сопряженным параметру порядка S, из экспериментальной зависимости S(T) в нулевом поле и её производных по температуре. Это открывает новые возможности отбора перспективных для технических применений ЖК-материалов с сильным откликом на внешние воздействия. Исследовано критическое поведение величин S, S(1), S(2), x( в нематической фазе ND и показана универсальность критического поведения нематиков с одинаковой макроскопической и различной локальной симметрией. Впервые установлено, что фазовые переходы ND-Dhd и NDR-Dhd являются сильными переходами первого рода с большим скачком DS и аномально сильной связью ориентационного и позиционного упорядочения молекул. При этом малые значения энтропии и энтальпии этих переходов обусловлены возрастанием конформационной подвижности (ориентационным плавлением) гибких цепей молекул в Dhd-фазе. Обнаружено, что удлинение периферийных гибких цепей молекул в фазе NDR существенно изменяет их конформационное состояние, приводя к снижению aнизотропии поляризуемости. На основе полученных данных предложен молекулярный механизм возвратного нематического полиморфизма в дискотических жидких кристаллах.

Результаты представлены на Международных (USA, 1996; Germany, 1997) и Европейской (Poland, 1997; приглашенный доклад) конференциях по ЖК, а также опубликованы в следующих работах: Письма в ЖЭТФ, т.61, с.796 (1995); т.63, с.29, 658 (1996); ЖЭТФ, т.110, с.1820 (1996); Кристаллография, т.42, с.145 (1997); Ж. Структ. хим., т.38, с.89 (1997).

 




© И н с т и т у т   Ф и з и к и
им. Л.В.Киренского 1998—2011    Для вопросов и предложений

TopList

[an error occurred while processing this directive]