Исследование фазовых состояний тонких пленок жидких кристаллов методами атомно-силовой микроскопии тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

На правах рукописи

Гирфанова Флюза Марсовна

ИССЛЕДОВАНИЕ ФАЗОВЫХ СОСТОЯНИЙ ТОНКИХ ПЛЕНОК ЖИДКИХ КРИСТАЛЛОВ МЕТОДАМИ АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ

Специальности 01.04.14 -теплофизика и теоретическая теплотехника 01.04.07 - физика конденсированного состояния

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Уфа-2008 003454057

003454057

Работа выполнена на кафедре общей физики в ГОУ ВПО «Башкирский государственный университет».

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

профессор Чувыров Александр Николаевич

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Фахретдинов Идрис Акрамович

доктор физико-математических наук, профессор Биккулова Нурия Нагимьяновна

Ведущая организация: Ивановский государственный университет

Защита состоится «4» декабря 2008 года в 15 ч. на заседании диссертационного совета Д. 212.013.04 в Башкирском государственном университете по адресу: 450074, г.Уфа, ул. Заки Валиди, 32, физический факультет, ауд.216

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Башкирского государственного университета.

Автореферат разослан__2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.013.04, доктор физико-математических наук,

профессор С^^У ШаРаФУтДИН0В Р Ф-

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. История открытия жидких кристаллов начинается с чешского химика Ф. Рейнитцера и немецкого физика О. Лемана в 1888 году, а основы физики жидких кристаллов были заложены только в 20-х годах нашего столетия. В настоящее время это бурно развивающийся раздел физики конденсированных сред. Мировое производство ЖК-индикаторов и дисплеев исчисляется миллиардами и, по прогнозам, будет увеличиваться и дальше. Уже сейчас без преувеличения можно сказать, что прогресс и развитие ряда отраслей науки и техники немыслимы без развития исследований в области жидких кристаллов. Не меньший интерес представляют собой жидкие кристаллы с точки зрения биологии и процессов жизнедеятельности. Функционирование клеточных мембран и ДНК, передача нервных импульсов, работа мышц, формирование атеросклеротических бляшек - вот далеко не полный перечень процессов, протекающих в жидкокристаллической фазе, с присущими этой фазе особенностями - склонностью к самоорганизации при сохранении высокой молекулярной подвижности.

Представление о структурных особенностях жидких кристаллов в основном получены из исследований при помощи поляризационного микроскопа и до последнего времени это устраивало ученых, занимающихся жидкими кристаллами, но стали возникать вопросы, связанные со структурными особенностями жидких кристаллов, и изучение которых требуется на более глубоком уровне, то есть на уровне наноразмеров. Работы по этому направлению ведутся во многих странах, например в США, в Японии, Германии, в Польше, Франции. А на уровне

наноразмеров исследовать структурные особенности позволяет сканирующая зондовая микроскопия.

В последние годы методы сканирующей зондовой микроскопии позволили достичь уникальных научных результатов в различных областях физики, химии и биологии. Новые экспериментальные возможности данного направления: неразрушающий характер исследований, высокое пространственное разрешение и возможность проведения экспериментов в жидких средах — делают особенно перспективным применение СЗМ (в частности, атомно-силовой микроскопии) для изучения структуры и свойств жидких кристаллов. В то же время СЗМ-исследование этих объектов остается более сложной задачей в сравнении с аналогичными исследованиями поверхностей твердых (кристаллических) тел. Действительно, прошло более десяти лет с момента возникновения зондовой микроскопии (в 1981 г.), прежде чем в 1992 г была убедительно продемонстрирована адекватность этого метода для исследований биополимеров на примере АСМ-визуализации молекулы ДНК. Для исследований жидких кристаллов АСМ-метод начал применяться с 1994-96 годов.

За эти годы возникло понимание, что определяющей задачей успешности подобных исследований, требующих экспериментального решения в каждом конкретном случае, является получение наномолекулярных слоев на поверхностях твердых подложек в таком состоянии, чтобы было возможным исследовать их структурные особенности.

Целью работы являлась разработка новых методов исследования и исследование жидких кристаллов с использованием атомно-силового

микроскопа, и, в частности, структурных особенностей наномолекулярных слоев нематических жидких кристаллов. Научная новизна:

- Впервые методом АСМ изучены термодинамические свойства поверхности тонких пленок жидких кристаллов;

- Предложен метод формирования тонких пленок при постоянном давлении, создаваемом потоком воздуха. Где очень важное значение, имеет давление, при котором происходит переход к устойчивому состоянию тонких пленок жидких кристаллов;

- Впервые применен метод атомно-силовой микроскопии к исследованию наномолекулярных слоев НЖК, а для их получения использован метод «сдувания» сжатым воздухом капли НЖК, нанесенной на свежесколотую поверхность слюды;

- Обработка и анализ АСМ-изображений с помощью вейвлет-анализа, показал, что при определенном давлении происходит самоорганизация гомеотропно ориентированного слоя НЖК, и формируется слой, в которой первым монослоем является двумерный смектический жидкий кристалл, далее идет переходная область, где реализуется фазовый переход СЖК—>НЖК, а выше формируется НЖК.

- Обнаружено образование нанокластеров с различной симметрией в наномолекулярных слоях жидких кристаллов.

Достоверность результатов обеспечена использованием апробированных методов исследований, соответствием

экспериментального оборудования целям и задачам исследований и апробированием математических методов обработки АСМ-изображений.

Научная и практическая значимость. Полученные в ходе работы результаты представляют интерес для специалистов, работающих в области исследования жидких кристаллов. А также:

1 .Обоснована разработка новых теоретических и экспериментальных подходов к анализу гомеотропной ориентации жидких кристаллов, которые реализуются в индикаторах приборов и ЖК-дисплеях.

2.0босновано, что в наномолекулярных слоях ЖК возможна реализация различных нанокластеров, которые определяют структуру и свойства макромодулярных слоев.

Основные положения выносимые на защиту. 1 .Подтверждение методом АСМ спирально-слоистого строения

холестерического жидкого кристалла. 2.0боснование нового метода обработки АСМ-изображений на основе

вейвлет-анализа. 3.Самоорганизация и самообразование новых термодинамически устойчивых фаз в наномолекулярных слоях НЖК.

Апробация работы. Основные результаты опубликованы в «Журнале экспериментальной и теоретической физики» 2008, докладывались и обсуждались на Всероссийской научной конференции: Современные проблемы физики и математики (г.Стерлитамак, 16-18 сентября 2004 г); Региональной школе-конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по математике и физике (г.Уфа, 2003 и 2004 гг.); Научно-практической конференции, посвященной 95-летию основания БашГУ, (Уфа, 2004 г.); Международной Уфимской зимней школе-конференции по математике и физике для студентов, аспирантов и молодых ученых (Уфа, 2005); на Студенческой конференции (Уфа, 2007 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, из них 3 статьи в рецензируемых научных журналах, 8 публикаций в сборниках трудов и тезисов конференций.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, основных результатов и выводов, приложения, списка литературы, содержащего 106 наименований. Работа изложена на 122 страницах машинописного текста, включая 10 АСМ-изображений и 25 иллюстраций с данными после применения вейвлет-анализа.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цели и задачи исследования, показана научная новизна полученных результатов, обосновано научное и практическое значение работы, изложены защищаемые положения, а также кратко изложена структура диссертации.

Первая глава посвящена обзору теоретических и экспериментальных работ, связанных с физико-химическими свойствами жидких кристаллов, с физикой дефектов, описаны процессы самоорганизации в твердых кристаллах.

Во второй главе дан аналитический обзор основных методов и способов измерений зондовой микроскопии, ее возможностей и ограничений. Проанализировано место АСМ в ряду других физических методов исследований поверхности. Рассмотрены общие подходы к подготовке образцов, выбору подложки и метода сканирования.

В третьей главе представлены результаты исследований методом атомно-силовой микроскопии морфологии поверхности холестерического жидкого кристалла в застеклованном виде.

Так как результатом работы атомно-силовой микроскопии является АСМ-изображение, то для получения качественных АСМ-изображений важно правильно подобрать и подготовить образец к исследованиям, а также выбрать подложку и метод сканирования.

В качестве исследуемого образца была выбрана гомогенная двухкомпонентная смесь (холестерилолеат-холестерилхлорид), мезофаза этой смеси относится к компенсирующимся системам. В таких системах при определенных соотношениях компонентов, в зависимости от температуры происходит инверсия знака оптического вращения. Температура инверсии соответствует состоянию с бесконечным шагом спирали, то есть структуре тематического жидкого кристалла (НЖК). Эта смесь помещалась между плоскими стеклянными пластинами, далее ячейка со смесью нагревалась до температуры Т, превышающей на несколько градусов, температуру просветления Т„ после чего температура уменьшалась до комнатной. Толщина плоскопараллельного слоя смеси составляла 15 мкм. Затем верхняя пластинка убиралась, и снова нагревалась до температуры Т, и снова охлаждалась до наступления мезофазы. Таким образом были подготовлены образцы с разными скоростями охлаждения.

Сканирование проводилось атомно-силовым микроскопом Solver Р 47 бесконтактным методом, резонансная частота составляла 260 Гц.

На рис.1, приведено АСМ-изображение поверхности образца, полученного путем перевода холестерической фазы в стеклообразное

состояние при охлаждении со скоростью 10 К'мин"1. На АСМ-изображении наблюдаются конфокальные домены, которые представляют собой структурные дефекты с двумя сингулярными линиями в центре каждого домена с большим соотношением осей. Центр сингулярностей лежит между двумя соседними «холмиками». Проведены линейные исследования вдоль линий поперечного сечения 1 и 2. Результаты показывают периодичность распределения конфокальных доменов, равную 160 нм (рис.2). При охлаждении образца от жидкокристаллической фазы со скоростью 20 К-мин"' образовывался стеклообразный образец, имеющий участки модулированные периодическими полосами шириной 220 нм и

Н51

»40 лоо

5в0 400 30» 200 Ш> в

1Ш1 200 Я«П 40« 500 600 "00 Я00 <>00 „М

Рис. 1.АСМ-изображение участка образца,

полученного при охлаждении мезофазы со скоростью 10 К мин"1. Наблюдается периодичность конфокальных доменов.

120

D0 60 40

Рис.2.Результаты линейных измерений вдоль поперечн сечения I. Периодичность конфокальных доме: составляет160 нм, высота 13 нм.

высотой 0,15 нм (рис.3). На рис.4 приведена часть такого домена в сильно увеличенном виде. Указанные участки с одномерной модуляцией, наблюдаются совместно с конфокальными доменами. Модуляция указывает на существование геликоидальной суперструктуры. Расстояние между двумя максимумами в 800 нм соответствует половине шага геликоида. Заметим, что образец в холестерической фазе при исследовании методом ДЛП показывает наличие конфокальной текстуры и одномерных модуляции — спирали.

' tin" две 160 140 120 100 60

Рис.3. Результаты линейных измерений вдоль сечения 2. Периодичность конфокальных доменов примерно такая же. как вдоль сечения 1.

y.irn , 1бве

600

0 0

Рис.4. Увеличенное ACM изображение участка с

одномерной модуляцией. Образец получен при жидкого

охлаждении мезофазы со скоростью 20 К-мин"1. кристал. (екватной

структуре исходного жидкого кристалла, которая есть следствие условий

перехода. Режим охлаждения, в результате которого происходит переход

мезофазы в стеклообразное состояние, влияет на дефектную структуру

образца. Результат связан с тем, что стеклообразное состояние не является

равновесным. Можно утверждать, что надмолекулярный геликоидальный

порядок не сохраняется при малых скоростях охлаждения.

Выбор образца для сканирования в застеклованном виде был сделан в связи с тем, что на данный момент не было возможности для применения атомно-силовой микроскопии к исследованию жидких кристаллов. В основном метод сканирующей микроскопии применялся только к твердым телам, но стремительное развитие наноиндустрии, нанотехнологий, создание более совершенных сканирующих зондовых микроскопов (СЗМ), в настоящее время позволяет применять методы СЗМ для исследований различных объектов, в том числе жидких кристаллов.

В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований наномолекулярных слоев нематических жидких кристаллов (НЖК) методом атомно-силовой микроскопии.

Применение атомно-силовой микроскопии к исследованию жидких кристаллов по-прежнему остается сложной задачей. Ниже приведены результаты исследований методом атомно-силовой микроскопии нематического жидкого кристалла Ы'(п-метоксибензилиден)-п-бутиланилин (МББА). Нематический жидкий кристалл МББА является очень удобным объектом для исследований, так как в жидкокристаллическом состоянии находится в интервале температур 294320 К. Размер молекулы составляет примерно 2,0 нм.

Экспериментальные исследования наномолекулярных слоев НЖК проводились атомно-силовым микроскопом Solver PRO в г. Зеленограде в лаборатории ЗАО НТ-МДТ. Для измерений использовалась полуконтактная мода, которая наиболее подходит для исследований нежестких поверхностей. Измерения проводились при температуре 300 К. Использовался кантилевер NSG01 с резонансной частотой 156 кГц. Шаг сканирования составлял 8,6 нм, амплитуда колебания зонда составляла порядка 30-50 нм.

Во всех экспериментах подложкой служила слюда, которая имеет слоистую структуру, причем перед проведением исследований верхний слой подложки снимали для получения атомарно гладкой поверхности (скола). На совершенно чистую поверхность подложки наносили каплю жидкого кристалла, а затем сдували сжатым воздухом, в течение часа. Контроль на АСМ показал, что этого времени достаточно для получения на поверхности слюды наномолекулярного слоя жидкого кристалла.

Рис5. АСМ-изображение: а)в плоскости XOZ; б)в пространстве XYZ.

АСМ-изображения (рис.5а, 56) показали, что относительно подложки молекулы НЖК гомеотропно ориентированы и на самой подложке образуется смектический монослой толщиной, равной длине молекулы (~2,2 нм), а выше формируется наномолекулярный слой НЖК.

Жидкий крияая

^ Жидкий хрнстаз

-2.2 та

Рис.6. Исследуемые объекты и ожидаемая общепринятая ориентация молекул в них (молекулы НЖК обозначены штрихами)

На рис.ба приведена реальная ориентация молекул НЖК в первых двух слоях, а на рис.66 общепринятая гипотетическая ситуация ориентации молекул НЖК около положки. Из анализа АСМ-изображений видно, что выше таких практически двумерных слоев образуются фигуры, имеющие

правильную геометрию, близкую к геометрии твердых кристаллов. Природа образования таких фигур была выяснена только после применения вейвлет-анализа. Эффективность его оказалась впечатляющей, и он позволил даже различить статические и динамические состояния дефектов НЖК и достоверно выяснить их геометрию.

Основой данного подхода является теория, разработанная Грассманом и Морле в середине 80-х годов в связи с анализом сейсмических и акустических сигналов, представляющих собой разложение по базису, сконструированному из обладающей определенными свойствами солитонообразной функции (Wavelet) посредством масштабных изменений и переносов:

где а - параметр масштаба, Ь - параметр сдвига, х - координата. Вейвлет-преобразование не так широко хорошо известно, как преобразование Фурье, поскольку применяется сравнительно недавно и математический аппарат находится в стадии активной разработки.

Ниже был использован базовый вейвлет типа Гауссиана:

Для анализа АСМ-изображений использовалось следующее вейвлет-преобразование:

<р(х) = ехр

1

00

W(a,b) = -j= S f(x)<p Ыа

f u\ x — b

V a J

dx,

где f(x) - исследуемый сигнал.

Вейвлет-анализ показал, что в наномолекулярных слоях НЖК образуется множество разнообразных нанокластеров, объясняющие фигуры с правильной геометрией. В результате 2D вейвлет-преобразования удалось выявить образование нанокластеров с топологическим дефектом в центре, имеющих форму правильных геометрических тел. Как правило, нанокластеры представлены правильными геометрическими фигурами в виде трехгранных призм - хат-кластеры (хат-шалаш, хижина), которые чаще наблюдаются в виде двойников хат-кластеров, пирамид, имеющих поворотную ось четвертого и шестого порядков и соответственно четыре и шесть плоскостей симметрии, а их симметрия описывается группами С2т, С4т, С6т (рис.7).

Фигуры с поворотной осью третьего порядка по какой-то причине запрещены при образовании нанокластеров в НЖК. Хат-кластеры представляют собой тригональную пирамиду, лежащую одной гранью на подложке, или ту же пирамиду с двумя криволинейными гранями. Симметрия этой пирамиды С2т, так как в основании лежит неравнобедренный треугольник. Хат-кластеры чаще всего образуют полисинтетические двойники в виде замкнутых фигур - рафт-кластеров.

I

Рис.7. Примеры 2 О вейвлет-преобразования :а)хат-кластер; б)октоэдрической пирамиды; в)конуса; г)усеченного конуса и д)миеленовых структур в нанопулах.

Симметрия рафт-кластеров (плотов) гораздо разнообразнее, так как 1 они имеют форму неизометрических фигур содержащих любую поворотную ось выше второго порядка, но кроме оси третьего порядка. Их I симметрия описывается группами Спт, где п=2,4,5,6,7,8,оо, то есть они описываются, в отличие от пирамидальных нанокластеров, не кристаллографическими группами симметрии. Борта рафт-кластеров образуют линейные хат-кластеры, то есть происходит самоорганизация хат-кластеров, образующих рафты правильной геометрии. Рафт-кластеры

I

могут быть частично залиты НЖК толщина которого меньше высоты бортов. Также из 2В вейвлет-преобразования видно, что у угловых форм в центре имеется топологическая особенность. Природу этой особенности 1 удалось выявить через Ш вейвлет-преобразования. Анализируя данные спектры и сравнивая их с представленными спектрами, можно сделать заключение, которое указывает на конкретную функцию, описывающую I форму граней пирамид от координаты х. Грани бортов рафт-кластеров

хорошо описываются степенными функциями типа х", при этом чаще всего п=-1/3, отсюда следует, что борта рафт-кластеров и хат-кластеров ограничены чаще вогнутыми плоскостями (Рис.8).

Рис.8. Примеры нанокластеров, наблюдаемых в нанослоях НЖК: а)хат-кластер и его разрез (слева); б)двухмерное изображение рафт-, хат- и конусообразных кластеров и нанопирамид; в)реальная ориентация различных кластеров на подложке.

Рассмотрим более подробно возможный механизм образования

наиболее интересных пирамидальных кластеров с топологическими дефектами в центре и имеющих правильную пирамидальную геометрическую форму, либо форму этих же пирамид, усеченных пинакоидальной плоскостью, описываемых группами симметрии типа С4т, С6ш и хат-кластеров. Отметим, что последняя форма кластера в традиционных кристаллографических системах также не наблюдается. Не менее важным для выяснения их природы является отсутствие пирамидальных нанокластеров и рафт-кластеров с симметрией С3га и

в)

сравнительно небольшое количество рафт-кластеров с симметрией С5ш (их около 0,1 %) и С7т (их около 0,02 %). Также необходимо, отметить, что, вообще говоря, формирование подобных пирамидальных структур и рафт-кластеров в НЖК невозможно из-за наличия оси бесконечного порядка, описывающей симметрию НЖК.

Наиболее подходящей моделью, объясняющей образование таких фигур, нам представляется модель, основанная на работах Цванцига, выполненная еще в 1963 году, хотя в последующем была признана недостаточно хорошо описывающей фазовые переходы нематический жидкий кристалл - изотропная фаза, но по-видимому, в двумерных системах она кажется достаточно эффективной. За основу описания механизма образования хат-кластеров и топологических дефектов с симметрией типа С2га в нанослоях НЖК может быть взята система двух молекул в стационарном ортогональном положении. Тогда достаточно просто сконструировать «ядро нанокластеров» с топологическим дефектом в центре имеющее четную симметрию. Из них можно сконструировать стенки и точечные дефекты, но без внешних моментов сил, стабилизирующих положение молекул, они будут исчезать. Стабильную ортогональную ориентацию молекул, видимо, поддерживает электрическое поле поверхностной поляризации. Так как диэлектрическая анизотропия МББА отрицательная, то электрическое поле при ортогональной ориентации молекул не дает им организовать гомеотропную ориентацию. В этом случае стенка будет стабильной и возможно образование хат-кластеров. При отсутствии ортогональной ориентации образуются куполообразные или конусообразные кластеры с особенностью в центре, предсказанные еще Мейером. Положение ортогональных пар молекул в

ядре не позволяет образованию топологических дефектов с нечетной поворотной осью симметрии. Итак, в нанослоях НЖК встречаются в основном два типа профилей граней, высота (Ь) которых меняется в разрезе

1

от координаты х как Ь=ах и И « Ъх 3. Причем, первая характерна для высоких пирамид у которых Ьгаах=5,0-7,0 нм, а вторая для хат-кластеров и ПИраМИД Ьщах^.б-З.О нм.

Нанопулы всегда ограничены бордюром в виде ленточной пилы, отдельный «зубец» которой образуют два хат-кластера, каждый длиной 120 нм и шириной 20 нм. Если бордюр прямолинеен и если провести его компьютерную развертку и спрямление, то углы между хат-кластерами («зубца») составляют 120°. В идеальном случае нанопулы должны иметь форму круга, ограненного зубчаткой, то есть иметь вид зубчатого колеса. При этом симметрия нанопула будет зависеть от числа «зубцов» п с поворотной симметрией кратной п и п-плоскостей симметрии т, описываемую группой Спт> где число п и угол «зубца» зависят от радиуса нанопула.

Остановимся на рассмотрении топологических дефектов в нанопулах, которые, как правило, имеют вид полосчатых структур типа миеленовых структур в холестерических жидких кристаллах или вид замкнутых колец. 1 Б- вейвлет-анализ показал, что эти дефекты имеют

также высоту граней, описываемую функцией х 3, как и в дефектах нанослоев НЖК с толщиной = 6,0 нм, которые были описаны выше.

Отметил!, что все описанное выше точно соответствует предсказанию Л.Д. Ландау и Е.М. Лифшицем о возможном образовании структур аналогичных твердым кристаллам в сверхтонких жидких пленках.

Кластеры в нанослоях НЖК имеют геометрическую форму, полностью совпадающую с формой нанокластеров, образующихся, например, при напылении германия на плоскость монокристалла кремния. Там наблюдаются хат-кластеры и пирамиды.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1.Методом атомно-силовой микроскопии исследована структура холестерического жидкого кристалла в стеклообразном состоянии, выявлено, что такое состояние не всегда является адекватной структуре исходного жидкого кристалла из-за условий фазового перехода. Температурный режим охлаждения, в результате которого происходит переход в стеклообразное состояние, влияет на дефектную структуру образца, приводящего к его неравновесности.

2.Разработана методика получения термодинамически устойчивых тонких нанослоев жидких кристаллов и проведены исследования их структуры с помощью атомно-силового микроскопа Solver PRO. Применен метод вейвлет-анализа к обработке АСМ-изображений, дающий качественную объективную информацию о структурных особенностях наномолекулярных слоев.

3.Обнаружено, что в нанослоях происходит самоорганизация гомеотропно ориентированного слоя НЖК, при формировании которого первым монослоем является двумерный смектический жидкий кристалл, далее идет переходная область, где реализуется фазовый переход СЖК—>НЖК, а выше формируется НЖК. Всё это меняет установившиеся традиционные представления о взаимодействии НЖК с подложкой, а также требует

уточнений при определении поверхностной энергии и теплового равновесия системы.

4.ГГодтверждено предсказание Ландау и Лифшица, о возможности образования в практически двумерных слоях множества разнообразных нанокластеров, имеющих правильную геометрию близкую к геометрии твердых кристаллов, представленных в данном случае в виде хат-структур, пирамид и рафт-структур с симметрией Cnm, где п=2,4,5,6,7,8...оо, конусов и нанопулов. В нанопулах и рафт-структурах спонтанно возникают модулированные страйп-структуры и точечные топологические дефекты.

5.Исследован профиль нанокластеров. Показано, что разрез h(x) в хат-кластерах и рафтах описывается функцией h(x)~x"1/3, а в остальных случаях h(x)~x.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ

1.Чувыров А.Н., Гирфанова Ф.М., Мальцев И.С. Процессы самоорганизации и топологические дефекты в нанослоях нематического жидкого кристалла. //ЖЭТФ, т. 133, вып.5,2008, с. 1081-1090

2.Chuvyrov A.N., Girfanova F.M., Mal'tsev I.S. Self-Organization Processes and Topological Defects in Nanolayers in a Nematic Liquid Crystal. Journal of Experimental and Theoretical Physics, 2008, vol.106, №5, pp.946-954.

3.Куватов 3.X., Гирфанова Ф.М. ACM - исследования холестерического жидкого кристалла в стеклообразном состоянии. //Вестник БашГУ, Уфа, 2005, № 2, с.27-29

4.Куватов З.Х., Гирфанова Ф.М. Применение атомно-силовой микроскопии при исследованиях жидких кристаллов. Сб. трудов Международной Уфимской зимней школы-конференции по математике и

физике для студентов, аспирантов и молодых ученых, т.4. Физика, Уфа, 2005, с.26-30.

5.Куватов З.Х., Гирфанова Ф.М. АСМ - исследования холестерического жидкого кристалла в стеклообразном состоянии. Университетская наука -Республике Башкортостан: т.1, Естественные науки: Материалы научно-практической конференции, посвященной 95-летию основания Башкирского государственного универыггета.-Уфа: РЙО БашГУ, 2004 г.

6.Куватов З.Х., Гирфанова Ф.М. Исследование диэлектрических свойств компенсированных холестерических жидких кристаллов. Сб. трудов региональной школы-конференции для студентов, аспирантов и молодых ученых по математике и физике, т.И -Уфа: РИО БашГУ, 2003 г, с.89

7.Куватов З.Х., Гирфанова Ф.М.. Влияние магнитного поля на диэлектрические свойства компенсирующихся холестерических жидких кристаллов. Сб.трудов Всероссийской научной конференции: Современные проблемы физики и математики, Стерлитамак, т.2, 16-18 сентября 2004, с.179-181

8.Куватов З.Х., Гирфанова Ф.М. Анизотропия диэлектрической проницаемости компенсирующихся холестерических жидких кристаллов. Сб.тез. IV региональной школы-конференции для студентов, аспирантов и молодых ученых по математике и физике, Уфа: РИО БашГУ, 2004 г, с.37.

9.Гирфанова Ф.М., Мальцев И.С., Чувыров А.Н. Топологические дефекты в наномолекулярных слоях НЖК. Сб. тез. Студенческой научной конференции, Уфа: РИО БашГУ, 2007 г, с.40.

Ю.Гирфанова Ф.М., Мальцев И.С., Чувыров А.Н. Топологические дефекты в нанопулах НЖК. Сб. тез. Студенческой научной конференции. Уфа: РИО БашГУ, 2007 г, с.43.

П.Чувыров А.Н., Гирфанова Ф.М. Мальцев И.С., Куватов З.Х. Образование устойчивых кластеров в нанослоях нематических жидких кристаллов. - Электронный журнал origin www.diello.web. 2007 г.

Гирфанова Флюза Марсовна

ИССЛЕДОВАНИЕ ФАЗОВЫХ СОСТОЯНИЙ ТОНКИХ ПЛЕНОК ЖИДКИХ КРИСТАЛЛОВ МЕТОДАМИ АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Лицензия на издательскую деятельность ЛР№ 021319 от 05 01 99 г

Подписано в печать 31 10.2008 г Формат 60x84/16 Уел печ л 1 38 Уч-изл л 1.34 Тираж 100 экз Заказ 766

Редакционно-издательский центр Башкирского гос) дарственного i ниверептета 450074. РБ. г Уфа, \ч 3 Ватди, 32

Отпечатано на множътетьнои участке Башкирского государственного университета 450074, РБ, г. Уфа, ул 3 Ватди, 32

Список сокращений.

Введение.

ГЛАВА 1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИМ

СВОЙСТВАМ НЖК И МЕХАНИЗМУ ОБРАЗОВАНИЯ

ДЕФЕКТОВ.

1.1 .Физико-химические свойства и структурное строение жидких кристаллов.

1.2.Фазовые переходы в жидких кристаллах.

1.3.Топологические дефекты в жидких кристаллах.

1.4.Топологические солитоны в жидких кристаллах.

1.5.Наноструктуры в органических соединениях

1.6.Процессы самоорганизации в поверхностных слоях веществ.

1.7.Методы экспериментальных исследований поверхностных слоев НЖК.

ГЛАВА 2. МЕТОД АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ И

ОБЛАСТИ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ.

2.1 .Метод атомно-силовой микроскопии.

2.2.Применение метода атомно-силовой микроскопии к исследованию геометрических особенностей ^ нанокластеров в тонких слоях.

2.3.Особенности использования АСМ для исследований нематических жидких кристаллов.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ СТЕКЛООБРАЗНОГО ХОЛЕСТЕРИЧЕСКОГО ЖИДКОГО КРИСТАЛЛА МЕТОДОМ АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ.

3.1 .Выбор образцов и методика подготовки к исследованиям

3.2.Методика экспериментальных исследований холестерического жидкого кристалла в застеклованном виде АСМ.

З.ЗРезультаты экспериментальных исследований и их анализ

3.4. Выводы к главе

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ НАНОМОЛЕКУЛЯРНЫХ

СЛОЕВ АСМ-МЕТОДОМ.

4.1 .Подбор и подготовка образца НЖК для исследований.

4.2,Описание методики проведения исследований.

4.3.Результаты исследований, полученные 70 АСМ-методом и их анализ.

4.4.Применение вейвлет-преобразования для анализа 74 АСМ-изображений.

4.5.Анализ моделей нанокластеров и дефектов в нанослоях нематических жидких кристаллов.

Выводы к главе 4.

Актуальность темы. История открытия жидких кристаллов начинается с чешского химика Ф. Рейнитцера и немецкого физика О. Лемана в 1888 году, а основы физики жидких кристаллов были заложены только в 20-х годах прошлого столетия. Большой интерес к этим веществам появился в конце 50-х годов отчасти из-за применения в системах передачи и отображения информации, медицинской диагностике, измерительной технике и т.д. В настоящее время это бурно развивающийся раздел физики конденсированных сред. Есть несколько крупных журналов по физике и химии жидких кристаллов. Ежегодно по этой проблеме проводятся международные конференции, ведущие физические журналы публикуют статьи и обзоры по этой тематике [1-12]. Конечно, нельзя не отметить, что жидкие кристаллы лидеры при создании компьютерной техники, телевизоров, мобильных телефонов, датчиков многих физических приборов.

Представление об особенностях макроструктуры жидких кристаллов в основном получены из исследований при помощи поляризационно-оптической микроскопии и до последнего времени это устраивало ученых занимающихся жидкими кристаллами, но стали возникать вопросы, связанные со структурными особенностями ориентации молекул на поверхности жидких кристаллов, и изучение этих особенностей требуется проводить на более глубоком уровне, то есть на уровне наноразмеров, для получения ответов на эти вопросы. Работы по этому направлению ведутся во многих странах, например в США, в Японии, Германии, в Польше, Франции. А на уровне наноразмеров исследовать структурные особенности позволяет сканирующая зондовая микроскопия.

В последние годы методы сканирующей зондовой микроскопии позволили достичь уникальных научных результатов в различных областях физики, химии и биологии. Новые экспериментальные возможности данного направления — неразрушающий характер исследований, высокое пространственное разрешение и возможность проведения экспериментов в жидких средах — делают особенно перспективным применение СЗМ (в частности, атомно-силовой микроскопии) для изучения структуры и свойств жидких кристаллов. В то же время СЗМ-исследование этих объектов остается более сложной задачей по сравнению с аналогичными исследованиями поверхностей твердых (кристаллических) тел. Действительно, прошло более десяти лет с момента возникновения зондовой микроскопии (в 1981 г.), прежде чем в 1992 г была убедительно продемонстрирована адекватность этого метода для исследований биополимеров на примере АСМ-визуализации молекулы ДНК. Для исследований жидких кристаллов АСМ-метод начал применяться с 199698 годов.

За эти годы возникло понимание, что определяющей задачей успешности подобных исследований, требующей экспериментального решения в каждом конкретном случае, является получение наномолекулярных слоев на поверхностях твердых подложек в таком состоянии, чтобы было возможным исследовать их структурные особенности.

На основании вышеизложенного цель и задачи этой работы формулируются следующим образом.

Целью работы являлась разработка методов исследования жидких кристаллов и их исследования с использованием атомно-силового микроскопа, и в частности, структурных особенностей наномолекулярных слоев нематических жидких кристаллов.

Для достижения цели были поставлены и решались следующие задачи:

1.Изучение возможности применения АСМ-метода к исследованию физико-химических и структурных особенностей жидких кристаллов.

2.Изучение методов сканирования и возможности применения одного из этих методов к исследованию жидких кристаллов.

3.Изучение и разработка методики подготовки образцов к исследованию.

4.Изучение методов анализа полученных АСМ-изображений.

5.Проведение экспериментальных исследований при помощи атомно-силового микроскопа, получение качественных АСМ-изображений и их анализ.

Научная новизна: Впервые методом АСМ изучены термодинамические свойства поверхности тонких пленок жидких кристаллов;

- Предложен метод формирования тонких пленок при постоянном давлении, создаваемом потоком воздуха. Где очень важное значение, имеет давление, при котором происходит переход к устойчивому состоянию тонких пленок жидких кристаллов;

- Впервые применен метод атомно-силовой микроскопии к исследованию наномолекулярных слоев НЖК, а для их получения использован метод «сдувания» сжатым воздухом капли НЖК, нанесенной на свежесколотую поверхность слюды;

- Обработка и анализ АСМ-изображений с помощью вейвлет-анализа, показал, что при определенном давлении происходит самоорганизация гомеотропно ориентированного слоя НЖК, и формируется слой, в которой первым монослоем является двумерный смектический жидкий кристалл, далее идет переходная область, где реализуется фазовый переход СЖК—>НЖК, а выше формируется НЖК.

- Обнаружено образование нанокластеров с различной симметрией в наномолекулярных слоях жидких кристаллов.

Достоверность результатов обеспечена использованием апробированных методов исследований, соответствием экспериментального оборудования целям и задачам исследований и апробированием математических методов обработки АСМ-изображений.

Научная и практическая значимость. Полученные в ходе работы результаты представляют интерес для специалистов работающих в области исследования жидких кристаллов. А также:

1.Обоснована разработка новых теоретических и экспериментальных подходов к анализу гомеотропной ориентации жидких кристаллов, которые реализуются в индикаторах приборов и ЖК-дисплеях.

2.Обосновано, что в наномолекулярных слоях ЖК возможна реализация различных нанокластеров, которые определяют структуру и свойства макрослоев.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на: Всероссийской научной конференции: Современные проблемы физики и математики (г.Стерлитамак, 16-18 сентября 2004 г). Региональной школе-конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по математике и физике (г.Уфа, 2002, 2003 и 2004 гг.), Научно-практической конференции, посвященной 95-летию основания БашГУ, (Уфа, 2004 г.), Международной Уфимской зимней школе-конференции по математике и физике для студентов, аспирантов и молодых ученых (Уфа, 2005), на научно-практической студенческой конференции (Уфа, 2007 г.).

Основные положения выносимые на защиту.

1 .Подтверждение методом АСМ спирально-слоистого строения холестерического жидкого кристалла.

2.Обоснование нового метода обработки АСМ-изображений на основе вейвлет-анализа. 3.Самоорганизация и самообразование новых термодинамически устойчивых фаз в наномолекулярных слоях НЖК.

Вклад соискателя. Личный вклад автора диссертации включает подбор и разработку методики подготовки образца, выбор режима сканирования, диапазона размеров скана, анализ результатов, была изучена и применена интерфейсная программа обработки АСМ-изображений Image Analisys II. Впервые обоснована математическая обработка АСМ-изображения молекулярно-статистических систем с термодинамическим дрейфом.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ из них 3 статьи в рецензируемых научных журналах, 8 публикаций в сборниках трудов и тезисов конференций.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, основных результатов и выводов, приложения, списка литературы, содержащего 106 наименований. Работа изложена на 122 страницах машинописного текста, включая 10 АСМ-изображений и 20 иллюстраций с данными после применения вейвлет-анализа.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 .Методом атомно-силовой микроскопии исследована структура холестерического жидкого кристалла в стеклообразном состоянии, выявлено, что такое состояние не всегда является адекватной структуре исходного жидкого кристалла из-за условий фазового перехода. Температурный режим охлаждения, в результате которого происходит переход в стеклообразное состояние, влияет на дефектную структуру образца, приводящего к его неравновесности.

2.Разработана методика получения термодинамически устойчивых тонких нанослоев жидких кристаллов и проведены исследования их структуры с помощью атомно-силового микроскопа Solver PRO. Применен метод вейвлет-анализа к обработке АСМ-изображений, дающий качественную объективную информацию о структурных особенностях наномолекулярных слоев.

3.Обнаружено, что в нанослоях происходит самоорганизация гомеотропно ориентированного слоя НЖК, при формировании которого первым монослоем является двумерный смектический жидкий кристалл, далее идет переходная область, где реализуется фазовый переход СЖК—»НЖК, а выше формируется НЖК. Всё это меняет установившиеся традиционные представления о взаимодействии НЖК с подложкой, а также требует уточнений при определении поверхностной энергии и теплового равновесия системы.

4.Подтверждено предсказание Ландау и Лифшица, о возможности образования в практически двумерных слоях множества разнообразных нанокластеров, имеющих правильную геометрию близкую к геометрии твердых кристаллов, представленных в данном случае в виде хат-структур, пирамид и рафт-структур с симметрией Cnm, где п=2,4,5,6,7,8.со, конусов и нанопулов. В нанопулах и рафт-структурах спонтанно возникают модулированные страйп-структуры и точечные топологические дефекты.

5.Исследован профиль нанокластеров. Показано, что разрез h(x) в хат1 кластерах и рафтах описывается функцией h(x)~x" , а в остальных случаях h(x)~x.

1. Струков Б.А. Сегнетоэлектричество в кристаллах и жидких кристаллах: Природа явления, фазовые переходы, нетрадиционные состояния вещества //Соросовский Образовательный Журнал. 1996. № 4. С. 81-89.

2. Накоряков В.Е., Донцов В.Е. //Доклады Академии наук, 2001, т.378, № 4, с.483-486.

3. Parfenov A., Tamaoki N., Ohnishi S. Photoinduced alignment of nematic liquid crystal on the polymer surface microrelief. // J. Appl. Phys. 2000. - 87, № 4. -C. 2043-2045.

4. Nicoletta F. P., De Filpo G., Cupelli D., Macchione M., Chidichimo G.Orientation control of liquid crystal droplets dispersed in a polymer matrix.

5. Appl. Phys. Lett. 2001. - 79, № 26. - C. 4325-4327.

6. Kralj Samo, Virga Epifanio G. Universal fine structure of nematic hedgehogs. //J. Phys. A. 2001. - 34, № 4. - C. 829-838.

7. Popa-Nita V., Romano S. Nematicsmectic-A phase transition in porous media. //Chem. Phys. 2001. - 264, № 1. - C. 91-99.

8. Ю.Пасечник C.B., Крехов А.П., Шмелева Д.В., Насибуллаев И.Ш., Цветков В.А. //ЖЭТФ, 2005, т.127, вып.4, стр.907-914.

9. Барник М.И., Палто С.П. //ЖЭТФ, 2006, т. 129, вып.6, стр.1132-1144.

10. Armstrong N.R., Kippelen В., O'Brien D.F., Marder S.M., Bredas J.-L. //Cryst.Res. Technologie, 37 (2002)9.

11. Блинов Л.М. Электро- и магнитооптика жидких кристаллов. М.: Наука, 1978.

12. Капустин А.Г. Экспериментальные исследования жидких кристаллов. М.: Наука, 1978,368 с.

13. Чистяков И. Г. Жидкие кристаллы. М., 1966.

14. Де Жен П.Ж. Физика жидких кристаллов. М.: Мир, 1977.

15. Чандрасекар С. Жидкие кристаллы.— М.: Мир, 1980.

16. Струков Б.А. Фазовые переходы в сегнетоэлектрических кристаллах с дефектами. //Соросовский Образовательный Журнал. 1996. № 12,1. С. 95-101.

17. Де Жё В. Физические свойства жидкокристаллических веществ. М. Мир, 1982.

18. Курик М.В., Лаврентович О.Д.//Природа. 1986, № 12, с. 55.

19. Тюнкин С, Фатеев В. А., Шварц А. С.//Письма ЖЭТФ. 1975,т.21, С. 91.

20. Минц Р.И., Коненко Е. В. //Итоги науки и техники. Сер. «Биофизика». Т.13.—М.: ВИНИТИ, 1982.

21. Булиган И.У. Жидкокристаллический порядок в полимерах. Под ред. А. Блюмштейна.— М.: Мир, 1981; с. 777.

22. Жаркова Г.М., Сонин А.С. Жидкокристаллические композиты

23. Под ред. В.П. Шибаева. Новосибирск: Наука, 1994.

24. Kleman М, Points, Lines and Walls in Liquid Crystals, Magnetic Systems and Various Ordered Media.- New York: J. Wiley and Sons, 1983.

25. Michel L. //Lect. Notes Phys. 1978. V. 79. P. 247; Rev. Mod. Phys. 1980. V. 52.

26. Mermin N.D .//J. Math. Phys. 1978. V. 19. P. 1457; Rev. Mod. Phys. 1979. V. 51.

27. Poenaru V. //Ill-Condensed Matter/Eds R. Balian, R. Maynard, G. Toulouse.Amsterdam: North-Holland, 1979. — P. 264; Lect. Notes Phys. 1980. V. 116. P. 148

28. Минеев В.П.//Наглядная топология. M.: Наука, 1982. С. 148.

29. Dzyaloshinskii J.// Modern Trends in the Theory of Condensed Matter.- Berlin; Heidelberg; New York: Springer-Verlag, 1980.- P.217.

30. Филиппов А.Т. Многоликий солитон M.: Наука, 1986

31. Лаврентович О. Д.//Укр. физич. журнал 1980. Т.31. С.551.

32. Рожков С. С. //УФН. 1986, Т.149, с.259.

33. Минеев В.П. //Наглядная топология.- М.: Наука, 1982.- с. 148.

34. Воловик Г. Е., М инеев В. П. //ЖЭТФ. 1977. Т. 72. С. 2256.

35. Вальков А.Ю., Романов В.П., Шалагинов А.И. // Успехи физ. наук. 1994, т.164, с.149.

36. Demus D., Richter L. Textures of Liquid Crystals. Leipzig: VEB Deutscher Verlag fur Grundstofflndustrie, 1980.

37. Barbero G., Chuvyrov A.N., Krekhov A.P. Influence of the flow on the orientation induced by a solid substrate on a nematic liquid crystal. //International Journal of modern Physics B, Vol.6, Nos. 3&4 (1991) 437-448.

38. Новокшенов В.Ю. Математические модели в естествознании. Введение в теорию солитонов. Уфа 1999.

39. Srivastava Ajit М. Топологические дефекты в системахконденсированных сред. Topological defects in condensed matter systems //Indian J. Phys A, 2001, V 75, № i. c. 9-12.

40. Рыскин H.M., Трубецков Д.И. Нелинейные волны: Учебное пособие для вузов. М.: Наука, Физматлит, 2000, с. 172.

41. Борисов А.Б. Докл. АН, 2001, т.378, № 4, с. 1-3.

42. Беляев А, Ижбердина JI.T., Чувыров А.Н. Топологические солитоны в слое жидкого кристалла конечной толщины. //ЖЭТФ, 1994, т.78, стр. 1072-1081.

43. Чувыров А.Н., Крехов А.П., Лебедев Ю.А., Гильманова Н.Х. //ЖЭТФ, 1985, т.89, с.2052.

44. Евдокимов Ю.М. и др. Молекулярные конструкции (суперструктуры) с регулируемыми свойствами на основе двухцепочечных нуклеиновых кислот// Молекулярная биология. 2003. Т. 37. С.1-16.

45. Прохоров В.В., Клинов Д.В., Юркова Е.В., Демин В.В., Исследование возможностей атомно-силовой микроскопии при картировании ДНК. //Материалы 16-ой Российской конференции по электронной микроскопии, -1996, с.227.

46. Клинов Д.В., Исследование биополимеров методами сканирующей зондовой микроскопии. Автореф. дис.канд. физ.-мат. наук, МФТИ, -М., 1997. -20с.

47. Алексеев A.M., Бузин А.И. Методы СЗМ исследований полимеров. //Соросовский образовательный журнал, 1998, № 3, с.75-79

48. Оура К., Лифшиц В.Г., Саранин А.А., Зотов А.В., Катаяма М. Введение в физику поверхности. М.: Наука, 2006, с.453.

49. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика, т.У: Статистическая физика, ч.1. М.: Наука, 1976, с.574.

50. Стойбер Р., Морзе С. Определение кристаллов под микроскопом. -М.: Мир.1974.

51. Sakagam I S., Takase A., Nakaraizo М., Kakiyiama Н. Mol. Cryst. and Liq. Cryst. 1973. V. 19. P. 303.

52. Баранова И. Б., Зельдович Б.Я. //Письма ЖЭТФ, 1980, т.е. 636.

53. Вистинь Л.К., Яковенко С. С. //Кристаллография, 1983. Т. 28. С.992.

54. Clark N.A., Hurd A.J. //J. de Phys. 1982. T. 43. P. 1159.

55. Ryschenkow G. //J. de Phys. 1975. T. 36. P. 243.

56. Benton W.J., Miller C.A. //Prog. Colloid, and Polym. Sci. 1983. V. 68. P.1754

57. Scudieri F. //Appl. Opt. 1979. V. 18. P. 1455 63.Sackmann E., Rnppel D., Gebhardt C. //Liquid Crystalsin One- and Two Dimensional Order/Eds W. Helfrich, G. Heppke. -Berlin; Heidelberg; New York: Springer-Verlag, 1980.- P.309.

58. Miike H., Kuriyama Y., Itou Y., Hashimoto H., Ebina Y. //Phys. Rev. Ser. A. 1985. V. 31. P. 2756.

59. Mnlzer D., van Es A., Nabaro F.R.N., Godinho E. //Phil. Mag. Ser. A. 1981. V. 44. P. 835.

60. Demus D., Schiller P., Sharma N. K. //Cryst. Res. and Technol. 1984. V. 19, P.577.

61. Goodman J. F., Clunie J.S. //Liquid Crystals and Plastic Crystals/Eds G. W. Gray, P. A. Winsor.— New York: Ellis Hordwood Ghichester and Halsted Press, 1974.— V. 2. P. 1.

62. Kleman M., Williams С. E., Coste M.J. //Mag. 1977. V. 35. P. 33.

63. Kleman M., Colliex C, Yeysaie M. //Adv. CheM. Ser, 1976, V.152, P. 71.

64. Zimmer J.E., White J.L. //Mol. Cryst. and Liq. Cryst. 1977. V.38, P. 177.

65. Meiboom S., Sammon M. //Phys. Rev. Ser. A. 1984. V.29, P. 2957.

66. Лукьянченко E.C., Козунов В.А., Григос В.И. //Усп. химии, 1985, т.54, с.214

67. Кан Ф., Тейлор Г., Шонхорн Г. //ТИИЭР. 1973. Т. 61. с.28-74.

68. Williams С., Bouligand Y. //J. de Phys. 1974. T. 35. P. 589.

69. Van der Veen J., Haanstra H.B.//I. de Phys. Lett. 1976. T. 37. P. L 43.

70. Курик M.B. //ЖЭТФ, 1981,т.51, c.2385.

71. Современная кристаллография под.ред. Б.К. Вайнштейна, А.А. Чернова, JI.A. Шувалова. М.: Наука, 1980, т.З, с.36.

72. Zheng S., Liand Z.C., Shao R.F., Lam L., Cheng C.W., Fung P.C.W. //Phus, Rev.A, 1988, v.38, p.5941.

73. Каменский В.Г.//ЖЭТФ, 1984, т.87, с.1262.

74. Abdulaev F.K., Abdumalikov А.А., Tsoi E.N. //Phus.Stat.Sol.(b), 1988, v.146, p.457.

75. Акопян P.C., Зельдович Б.Я., Сеферян Г.Е. //ЖЭТФ, 2004,т.126, вып.5(11), стр.1192-1197.

76. Чувыров А.Н., Лебедев Ю.А. //Письма в ЖЭТФ, 1984, т. 10, с. 1439.

77. Hauser A., Schmalfuss Н. and Kresse Н., 2000, Liquid Cristals, v.27, 629-634

78. Hauser A., Kresse H., Glushchenko A. and Yaroshchuk O., Liquid Cristals, 1999, V.26, № 11, 1603-1607.

79. Kresse H., Salfetnikova J., Nadasi H., Weissflog W. and Hauser A., Liquid Cristals, 2001, V.28, № 7, 1017-1023.

80. Руководство пользователя Solver P47. ЗАО НТ-МДТ, г.Зеленоград, 2005.

81. Лозовская Е. Атомно-силовая микроскопия. Наука и жизнь" №1 2004 г.

82. Биннинг Г., Рорер Г. Сканирующая туннельная микроскопия- от рождения к юности. НУФН, -1988, т. 154, - No2, - сс.261-277.

83. Бахтизин Р.З., Галлямов P.P. Физические основы сканирующей зондовоймикроскопии. Учебное пособие, УфаРИО, 2003, 82 с.

84. Галлямов М.О. Автореферат диссертации .канд. физ.-мат. наук, Москва, 1999, 22 с.

85. Яминский И.В. Сканирующая зондовая микроскопия биополимеров. Вып.1. М.: Москва, Научный мир, 1997, 88 с.

86. Боровский А.В., Коробкин В.В., Мухтаров Ч.К.//ЖЭТФ. 1991. Т. 99. С. 715-720.

87. Gerus.I, Glushenko A., Soon Bum Kwon, Reshetnyak V., Reznikov Yu. Anchoring of a liquid crystal on a photoaligning layer with varying surface morphology. //Liquid Crystals, 2001, Vol. 28, No.l 1, 1709-1713

88. Gracias D.N., Zhang D., Lianos L.Ibach W., Shen I.R.> Somorjai G.A. //Chem. Phys, 1999, 245, № 1-3, P.277-284

89. Bardon S., Valigant M., Cazabat A.M. //Langmuir, 1998, 14, P.2916-2924

90. Астафьева H.M. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры применения. //Успехи физических наук, т. 166, № 11(2006).

91. Блаттер К. Вейвлет-анализ. Основы теории. М.: Техносфера, 2004, 280 с.

92. Шафрановский И.И. Лекции по кристаллографии. М.: «Высшая школа», 1968, 173 с.

93. OO.Zwanzig R„ Journ. Chem.Phys., 39, 1714 (1963).

94. Бараш Ю.С. Силы Ван-дер-Ваальса. М.: Наука, 1988, с.255.

95. Meyer R.B. Mol. Cryst Liquid Cryst, 1972, V.16, p.355.

96. Современная кристаллография под.ред. Б.К. Вайнштейна, А.А. Чернова, Л.А. Шувалова. М.: Наука, 1980, т.З, с.36.

97. Ю4.Дзяложинский И.Е., Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. .//ЖЭТФ, 1959, т.37, с.229.105 .Ибрагимов Н.Х. Группы преобразований в математической физике. М.: Наука, 1983, с.96.

98. Юб.Абловиц М., Сигур X. Солитоны и метод обратной задачи. М.: Мир, 1987.