+3 8(066) 185-39-18
fПредмет:
Тип роботи:
Автореферат
К-сть сторінок:
56
Мова:
Українська
в ній. Досліджено процес розсіювання світла в зразку індукованого холестерика під дією електричного поля на конфокальних доменах та дифракційних решітках фазового типу. Показано структуру конфокальних доменів, їх розміри та трансформацію під дією електричного поля. Вперше встановлено відмінність характеру міжмолекулярної взаємодії в системі нематична матриця – домішки ефірів холестерину, показано, що холестеричні речовини з великою спіралізуючою здатністю деспіралізуються в нематичній матриці незалежно від її структури. Збільшення трансляційної впорядкованості матриці приводить до зменшення закручуючої здатності холестеричних молекул. Показано, що з ростом структурної впорядкованості індукованого холестерика зменшуються величини порогових полів прямого та зворотного холестерико-нематичного переходів, в основному за рахунок збільшення величини кроку індукованої спіралі. Показано, що відносна величина петлі гістерезису, яка кількісно характеризує залежність оптичного пропускання від величини прикладеного до індукованого холестерика поля, в залежності від поверхневих умов, а саме, сил зчеплення молекул рідкого кристала з обмежувальною поверхнею, визначає або відношення констант пружності К22 і К33, або співвідношення d/P0 та констант пружності і не залежить від анізотропії діелектричної проникності.
Ключові слова: рідкий кристал, індукований холестерик, холестерико-нематичний перехід, селективне відбивання світла, константи пружності.
Микитюк З. М. Структура и электрооптические свойства индуцированных холестерических жидких кристаллов. – рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук по специальности 01. 04. 15 – физика молекулярных и жидких кристаллов., Институт монокристаллов НАН Украины, Харьков. 2002.
Установлен характер структурной организации мезогенных молекул в индуцированных холестерических жидких кристаллах на основе нематических матриц с прямой и скошенной сиботактическими структурами и показано зависимость сформированной структуры от рода примеси, а именно, степени развития флуктуаций смектического параметра порядка в ней. Исследован процесс рассеяния света в образце индуцированного холестерика под действием электрического поля на конфокальных доменах и дифракционных решетках фазового типа. Показано структуру конфокальных доменов, их размеры и трансформацию под действием электрического поля. Впервые установлено отличие характера межмолекулярного взаимодействия в системе нематическая матрица – примеси эфиров холестерина, показано, что холестерические вещества с большой спирализующей способностью деспирализуются в нематической матрице независимо от ее структуры. Увеличение трансляционной упорядоченности матрицы приводит к уменьшению закручивающей способности холестерических молекул. Показано, что с ростом структурной упорядоченности индуцированного холестерика уменьшаются величины пороговых полей прямого и обратного холестерико-нематических переходов, в основном за счет увеличения шага индуцированной спирали. Показано, что относительная величина петли гистерезиса, количественно характеризующая зависимость оптического пропускания от величины поля, приложенного к индуцированному холестерику, в зависимости от поверхностных условий, а именно, сил сцепления молекул жидкого кристалла с ограничивающей поверхностью, определяет или отношение упругих постоянных К22 и К33, или соотношение d/P0 и упругих постоянных и не зависит от анизотропии диэлектрической проницаемости.
Ключевые слова: жидкий кристалл, индуцированный холестерик, холестерико-нематический переход, селективное отражение света, упругие постоянные.
Mikityuk Z. M. Structure and electro-optic properties of induced cholesteric liquid crystals. – Typescript.
Thesis for scientific degree of doctor of physical-mathematical sciences on the specialty 01. 04. 15 – physics of molecular and liquid crystals, Institute of Monocrystals of Ukrainian National Academy of Sciences, Kharkiv, 2002.
The features of mesogeneous molecules structural organization is fixed for the induced cholesteric liquid crystals on the basis of nematic matrices, which are characterized by a straight cybotaxic structure. It is shown, that the induced cholesteric structure is more perfect in comparison with the matrix one irrespective of a type of dopant, which induces the helix. Increasing of the intensity of fluctuating layered structure period and correlation length in induced cholesterics testify of structural regularity degree growth. The type of a structure is fixed for the induced cholesterics on the basis of nematic matrices with a splay cybotaxic structure and it is shown, tat the structure of the induced cholesteric depends on the dopant type, namely, the dopant, in which smectic order fluctuations are weakly developed disorders the matrix structure, which fact is confirmed by period of intensity and correlation length decreasing. As far as the the dopant structural regularity grows the induced cholesteric’s structural order increases. For some dopants the created structure is more perfect than the matrix one. It is shown, that in induced cholesterics the transformation of small-angle X-ray reflex’s type occurs from “four-point” to “stroke”-type under the action of temperature. This fact is observed for induced cholesterics with a splay cybotaxic structure by low temperatures. The temperature action does not change the small-angle reflex’s type (“stroke”) if the cholesteric has a straight cybotaxic structure by low temperatures. In the both cases the temperature influence leads to fluctuating layered associates breaking up, so the intensity of X-ray scattering and correlation length decrease. In the case when induced cholesteric has a smectic phase by low temperatures critical growth of both scattering intensity and correlational length is observed as a result of strongly developed fluctuating smectic modes presence, correlation lengths critical values do not depend on both dopants’ concentrations in the range of 0…1, 5% and dopant type, they are defined by the nematic matrix. The process of light scattering is investigated for an induced cholesteric sample under the action of electric field, which occurs on focal-conic domains and phase diffraction gratings created by helix structures. It is shown, that under the field action in process of texture transition the polydispersic focal-conic texture arises. These focal-conic domains’ dimensions increase up to the field value, which corresponds to the maximum of scattering. The further field increasing leads to the domains’ dimensions decreasing, but the system remains a polydispersic until the critical field value, which corresponds to transition to homeotropic nematic state. The value of maximum scattering depends on optical active dopant concentration in the matrix and the growth of this concentration leads to a maximum scattering growth as a sequence of scattering centers’ concentration growth. The scattering on phase diffraction gratings created by helix structures takes place in the whole range of electric field changing. The decreasing of twisting ability of optical active dopant with a number of homologous in series growth is founded for cholesterol esters of monobasic carboxylic acids series irrespective of a matrix structure. This fact is connected both with anisotropic ability to polarization of cholesteric molecules increasing and transverse constituent of dipole moment growth, that is with an increasing of pseudo-smectic features of an induced cholesteric mesophase. The growth of matrix’s translational regularity leads to a decreasing of cholesteric molecules’ twisting ability. It is shown, that induced cholesteric structural regularity growth is accompanied by a decreasing of critical fields of forward and inverse cholesteric-nematic transitions mainly due to induced helix pitch increasing. It is shown, that a field hysteresis loop relative value, which is a qualitative characteristic of optical transmittance, is defined by elasticity constants ratio K22/K33 in the case of weak anchoring with the limiting surface or by d/P0 ratio in the case of strong anchoring conditions at the limiting surfaces. The experimental prototypes of low-intensity laser radiation stabilizer on diffraction structures, optically controllable elements for fiber light guides, space-time light modulators, low-frequency generators with liquid crystal modulator were designed.
Key words: liquid crystal, induced cholesteric, cholesteric-nematic transition, selective reflection, elastic constant.