Исследование ориентационных свойств жидких кристаллов в переменных магнитных полях акустическим методом

Романов, Алексей Анатольевич

Исследование ориентационных свойств жидких кристаллов в переменных магнитных полях акустическим методом тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

Романов, Алексей Анатольевич АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Москва МЕСТО ЗАЩИТЫ

2003 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.14 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Исследование ориентационных свойств жидких кристаллов в переменных магнитных полях акустическим методом»

Автореферат диссертации на тему "Исследование ориентационных свойств жидких кристаллов в переменных магнитных полях акустическим методом"

На правах рукописи

РОМАНОВ АЛЕКСЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ ОРИЕНТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ЖИДКИХ КРИСТАЛЛОВ В ПЕРЕМЕННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ АКУСТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

)

01.04.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-матемашческих наук

Москва - 2003

Работа выполнена на кафедре общей физики Московского государе! венного областного университета.

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

профессор Богданов Д.Л.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Зеленев Ю. В.; кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Яковлева О. В.

Ведущая организация: Московская государственная академия приборостроения и информатики

Защита диссертации состоится "18" декабря 2003г. в 15 час 00 минут на заседании диссертационного Совета Д 212.155.07 по присуждению ученой степени доктора физико-математических наук в Московском государственном областном университете по адресу: 105005, Москва, ул. Радио, д. 10а

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного областного университета.

Автореферат разослан "17" ноября 2003 года

Ученый секретарь

диссертационного Совета

доктор физико-математических наук.

профессор

Алхимов В. И.

-А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

В последнее время жидкие кристаллы (ЖК) находят всё большее применение в устройствах отображения информации и для визуализации физических полей различной природы. Сегодня на их основе как массовая коммерческая продукция выпускаются мониторы компьютеров, плоские телевизионные экраны и самые разнообразные индикаторные и информационные табло. Это обусловлено высокой оптической чувствительностью ЖК к внешнему воздействию при чрезвычайно малом управляющем напряжении и низкой величине потребляемой мощности. Помимо этого в ЖК наблюдается необыкновенное многообразие физических эффектов, являющееся следствием их структуры - структуры анизотропной жидкости. Основу функционирования большинства вышеперечисленных устройств составляют процессы ориентационной релаксации, связанные с вращением молекул относительно их коротких осей. Одним из эффективных методов исследования данных процессов является акустический метод, достаточно чувствительный к изменению молекулярных свойств мезофазы и позволяющий установить связь между акустическими и молекулярно-кинетическими параметрами жидких кристаллов. Анизотропное поглощение ультразвука, регистрируемое в акустических экспериментах, содержит информацию не только о быстрых внутримолекулярных процессах, но и о процессах медленной ориентационной релаксации. Чувствительность ориентационной структуры к внешним воздействиям позволяет ожидать проявления новых эффектов, обусловленных еб взаимодействием с изменяющимися внешними полями. Влияние магнитного поля на акустические свойства ориентационно упорядоченных фаз жидких кристаллов можно объяснить спецификой их межмолекулярного взаимодействия. Изменение ориентированности вследствие анизотропии молекул и своеобразия их взаимодействия влияет на упругие и кинетические свойства жидких кристаллов, определяющие в свою очередь их акустические параметры. Кроме того, в качестве дополнительного ориентирующего фактора возможно использование электрического поля, традиционно применяемого при оптических исследованиях ориентационной релаксации в тонких жидкокристаллических слоях. В этой связи воздействие на образец скрещенных электрического и магнитного полей открывает новые возможности экспериментального определения материальных коэффициентов тематических жидких кристаллов (НЖК).

В связи с этим акустические исследования объемных образцов НЖК, ориентированных внешними магнитным и электрическими полями, представляются актуальными как с научной, так и с практической точек зрения.

■ совершенствование экспериментальной техники и методики изучения релаксационных свойств НЖК в пульсирующих магнитных полях при изменяющихся термодинамических параметрах состояния;

■ измерение анизотропных акустических параметров ориентированных магнитным полем ЖК в условиях варьировании чашиш ^ШТШШугОТИтемпературы;

ГР

БИБЛИОТЕКА | С.Петербург ^ / I

■ экспериментальное исследование акустическим методом динамического отклика ориентационной структуры образца ЖК на воздействие пульсирующего магнитного поля различной индукции при изменяющихся температуре и давлении;

■ измерение диэлектрической проницаемости и диамагнитной восприимчивости с использованием оптического метода путём комбинированного наложения электрического и магнитного полей;

■ теоретический анализ экспериментальных результатов на основе феноменологических и молекулярно-статистических теорий и установление связи между временными изменениями анизотропных акустических параметров и материальными коэффициентами ЖК, определяющими их динамические свойства в переменных магнитных полях.

Научная новизна работы состоит в том, что:

■ усовершенствованы методики и установки для акустических исследований в пульсирующем магнитном поле;

■ разработана и создана установка для исследования диэлектрических свойств жидких кристаллов;

■ проведены экспериментальные исследования вязкоупругих и релаксационных свойств ЖК-1282, включая область фазового перехода нематик -изотропная жидкость;

■ акустическим методом исследовано поведение ЖК-1282 в пульсирующем магнитном поле;

■ проведены экспериментальные исследования ориентационных изменений в тонких слоях образца ЖК в скрещенных электрическом и магнитном полях;

■ определена зависимость диамагнитной восприимчивости ЖК-1282 от термодинамических параметров;

■ определены времена релаксации ориентационной структуры и установлена их зависимость от температуры, давления и индукции магнитного поля;

■ выполнен анализ экспериментальных данных, установлена связь между временными изменениями коэффициента поглощения ультразвука и параметрами ЖК, определяющими их динамические свойства.

применения ЖК. Численные значения параметров (времени ориентационной релаксации, отношения коэффициента вращательной вязкости к анизотропии диамагнитной восприимчивости и др.), приведенные в работе, могут служить справочным материалом при разработке новых технических устройств, использующих ЖК в качестве рабочих тел и реализующих анизотропные акустические свойства ЖК.

Автор защищает:

■ результаты методических разработок и экспериментальных исследований динамики ориентационных процессов в НЖК, ориентированных как одним

' магнитным полем, так и совместным воздействием электрического и магнитного

полей;

■ результаты исследований влияния статических и переменных магнитных

> полей на акустические параметры и время ориентационной релаксации при изменяющихся термодинамических параметрах состояния, частоте ультразвука и индукции магнитного поля;

■ результаты исследования акустических и релаксационных параметров в области перехода нематик - изотропная жидкость;

■ результаты теоретического анализа экспериментальных данных.

Апробация работы.

Результаты исследований докладывались и обсуждались на научных конференциях преподавателей и студентов МГОУ 2001-2003 гг., опубликованы в работах, список которых приведён в конце автореферата.

Структура и объвм работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы и приложения. Общий объем диссертации 150 страниц машинописного текста, включая 30 таблиц, 62 рисунка. Список литературы содержит 128 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследуемой проблемы и намечены

* пути её решения.

В первой главе приведён обзор теоретических и экспериментальных

> результатов исследований релаксационных процессов в ЖК, находящихся под воздействием внешних полей. Проанализирована связь данных процессов с молекулярно-кинетическими параметрами и акустическими свойствами НЖК. Показана возможность изучения быстрых и медленных релаксационных процессов на основе измерения акустических параметров ЖК в переменных внешних полях.

Анализ теоретических и экспериментальных результатов, проведённый в этой области, позволил сформулировать физическую задачу настоящей работы, обосновать выбор в качестве объекта исследования нематического жидкого кристалла ЖК-1282, имеющего значительный температурный интервал существования нематической фазы и определить методику эксперимента. Методом исследования выбран акустический, являющийся достаточно чувствительным к изменению молекулярных и межмолекулярных свойств вещества.

Во второй главе приведено описание акустического метода исследования релаксационных и динамических свойств объёмных образцов жидких кристаллов в статических и переменных магнитных полях в широком диапазоне изменения термодинамических параметров. Сформулированы основные требования, предъявляемые к параметрам акустического тракта экспериментальной установки и геометрии проведения эксперимента. Рассмотрены функциональные схемы экспериментальных установок, конструкция акустической камеры, отдельные узлы радиоэлектронной аппаратуры. Проанализированы систематические и случайные погрешности эксперимента.

Функциональная схема основной установки, использовавшейся для исследования влияния статического внешнего поля на поглощение и скорость ультразвука, изображена на рис. 1.

Рис.1. Блок-схема измерения скорости ультразвука (1 - генератор Г4-18,2 - частотомер 43-34, 3 - селектор импульсов, 4 и 11 - генераторы радиоимпульсов, 5 и 7 -пьезопреобразователи, 6 - акустическая камера, 8 - усилитель, 9 - двухканальный осциллограф, 10 - аттенюатор).

Для исследования поведения анизотропии коэффициента поглощения ультразвука в пульсирующем магнитном поле применялся импульсный метод фиксированного расстояния, позволяющий надежно фиксировать зависимость амплитуды акустического сигнала от угла между вектором магнитной индукции В и волновым вектором к. Функциональная схема установки приведена на рис. 2 и включает в себя:

1. электронную систему;

2. термостатирующую систему 14;

3. систему создания высокого давления 15;

4. электромагнит 12;

5. блок питания 17;

Рис. 2. Функциональная схема экспериментальной установки (1 - высокочастотный генератор, 2 - формирователь радиоимпульсов, 6 - аттенюатор, 4 и 5 -пьезопреобразователи, 8 - осциллограф, 9 - аналогово-цифровой преобразователь, 7 -усилитель радиоимпульсов, 10 — компьютер, 11 - выключатель магнитного поля, 12 -электромагнит, 13 - электронный частотомер, 3 - акустическая камера)

Проанализированы систематические и случайные погрешности эксперимента. Относительные погрешности определения анизотропии поглощения составляют 3...4%, а скорости ультразвука - 0,5%.

• В третьей главе представлены результаты экспериментальных

исследований изменений акустических параметров нематического жидкого кристалла ЖК-1282, находящегося под воздействием статического и пульсирующего магнитных j полей. Измерения проводились в интервале частот ультразвука 2...28 МГц и при

температурах от 275 до 350 К. Кроме того, приведены результаты исследований оптическим методом в скрещенных электрических и магнитных полях. Величина индукции магнитного поля во всех экспериментах лежала в интервале 0,01...0,2 Тл, величина напряжённости электрического поля - 300...800 кВ/м.

Измерения показали, что при атмосферном давлении на температурной зависимости коэффициента поглощения ультразвука как в нематической, так и в изотропной фазах при приближении к температуре т (фазового перехода нематик-

изотропная жидкость) наблюдалось возрастание коэффициента поглощения ультразвука aL/ , причём со стороны изотропной фазы кривая поглощения идёт //2

более круто для всех исследованных частот (рис. 3). С ростом частоты ультразвука в нематической фазе наблюдается уменьшение поглощения ультразвука, особенно

заметное в области фазового перехода. По мере удаления от Тс этот эффект заметно

ослабевает. В изотропной фазе вдали от перехода поглощение слабо зависит от частоты. Сглаживание различного рода «аномалий» с ростом частоты ультразвука характерно для поведения акустических параметров в окрестности фазового перехода нематик - изотропная жидкость, что, по-видимому, определяется величиной со • т (где г - время релаксации). Наблюдаемая асимметрия кривых поглощения вблизи т

является следствием различия релаксационных механизмов в нематической и изотропной фазах.

2-10,2,лГ'С2

-1-1-1 I-------1

-60 -40 -20 0 20 40 Д7\АГ

Рис. 3. Температурная зависимость коэффициента поглощения а1/ в образце ЖК-

1282 на следующих частотах ультразвука/: 1 - 25,5 МГц; 2 - 8,4 МГц; 3 - 2,8 МГц

В рамках теоретической модели с одним временем релаксации установлено, что эффективное время релаксации г удовлетворительно описывается выражением

_ ß (где ß « 0,6 )■ а его значения изменяются от 10"8 с (при AT > 20К)

до 10"6 с (при АТ<2К).

Скорость ультразвука в образце ЖК-1282 монотонно уменьшается при повышении температуры как в нематической, так и в изотропной фазах. В области фазового перехода скорость ультразвука проходит через минимум. Относительная дисперсия скорости ультразвука в исследованной области частот незначительна и изменяется от 3 ■ 10~3 (при AT > 30К) до 6-Ю3 вблизи Тс ■

Измерения величины изменения коэффициента поглощения ультразвука ={ап,i(^)_ao|/2 от индукции магнитного поля параллельной и

перпендикулярной ориентации выявили асимметрию влияния магнитного поля на коэффициент поглощения ультразвука. Во всех исследованных интервалах частот существования нематической фазы Исследование температурной

анизотропии коэффициента поглощения ультразвука а"/ а1/ проводилось на частотах от 2 до 18 МГц при величине

/Г' /р //2

магнитного поля 0,15 Тл.

зависимости Да/

Да/

■м

-О—О-„-

д Т,к

гЩ I

40 30 20 10 0 -10

Рис. 4. Температурная зависимость анизотропии поглощения ультразвука в ЖК-1282 на частотах/ 1-1,8 МГц, 2-6 МГц, 3-18 МГц

С приближением к Тс (Д7^.<Ю К) анизотропия коэффициента поглощения

увеличивается, проходит через максимум при температуре, лежащей на 1,5...4 К ниже Т , и уменьшается до нуля при температур« фазового перехода. Вдали от фазового

перехода (Д7^>20 К) отмечается увеличение Да/2 с понижением температуры. С

повышением частоты ультразвука значения величины Да/ ^ меньше ев

соответствующих значений на частоте 2 МГц. Угловая зависимость анизотропии коэффициента поглощения ультразвука во всём исследованном диапазоне частот и температур описывается уравнением ^а^/2=а-совгв+Ь-соз*0 с

соответствующими коэффициентами, являющимися функцией частоты и

температуры. При этом установлено, что производная да/ меняет знак, а параметр Ь

/аТ

монотонно уменьшается при повышении температуры. Параметр Ь не обнаруживает частотной зависимости и не имеет особенностей в окрестности Та т. е. релаксационные процессы не вносят существенного вклада в этот коэффициент, в то

время как для параметра а наблюдается сильная дисперсия во всей области существования нематической фазы, а наблюдаемое возрастание значений а при увеличении температуры обусловлено существенным вкладом критического релаксационного процесса в данный параметр.

Температурно-частотная зависимость относительной анизотропии скорости приведена в табл. 1.

Таблица 1. Температурно-частотная зависимость величины Дс/

Л±

/МГц—^ 3 6 13 23 33 40

2 0,706 0,368 0,228 0,129 0,089 0,087

6 1,801 1,751 1,392 0,836 0,538 0,49

В исследованном интервале температур и частот ультразвука сш >с±> при этом угловая зависимость скорости ультразвука удовлетворительно описывается выражением Дс(0) = Дс-ео820, где Ас = сц- с± является функцией частоты и температуры.

В пульсирующем поле экспериментальные исследования временных изменений коэффициента поглощения ультразвука производились при его включении и выключении. При этом установлено совпадение суммы предельных изменений Да" =ад(/->оо)-а0 и = аА(/ ->ао)-а0 с соответствующими изменениями в статическом магнитном поле. При включении магнитного поля характеристическое время изменения коэффициента поглощения ультразвука г] уменьшается с возрастанием индукции магнитного поля и температуры (рис. 5).

100

200

300

I, с

Рис. 5. Временные зависимости параметра (0 при постоянной температуре Т = 313

апи

К и атмосферном давлении для различных полей В (Тл): 1 - 0,095; 2 - 0,053

о а

п в

Рост давления сопровождается увеличением г] (рис. 6). В относительно слабых магнитных полях В<В (В - индукция насыщения) индукционная зависимость ^ пропорциональна в сильных полях данная зависимость

нарушается, как следствие конечности времени установления магнитного поля. Температурная зависимость г] • В2 удовлетворительно описывается функцией

экспоненциального типа с энергией активации 28,4 кДж/

/моль

Рис. 6. Временные зависимости параметра аи(0 в поле В=0,095 Тл для различных

аЦ

температур: 1 -313 К; 2 -296 К при Р=0,1 МПа; 3 - 313 К при Р=50 МПа

При выключении магнитного поля характеристическое время изменения коэффициента поглощения ультразвука г* не зависит от индукции магнитного поля и увеличивается с возрастанием давления и понижением температуры (рис. 7).

Исследования в скрещенных электрическом и магнитном полях позволили определить температурные зависимости анизотропии диэлектрической проницаемости ЖК-1282 (Дг=е|-ех). Выявлено, что с увеличением температуры

значение е„ линейно увеличивается, достигая вблизи фазового перехода

(ТС-Т<\ЪК) максимума, после которого резко уменьшается; ^ с ростом

температуры увеличивается. Выше температуры фазового перехода анизотропия диэлектрической проницаемости исчезает.

\ и. Л '

400

аоо 1, с

Рис. 7. Временные зависимости параметра ап({) при выключении магнитного поля

а1

индукцией В (Тл): 1 - 0,095; 2 - 0,057 при температуре Т = 296 К

Было произведено измерение Ах методом скрещенных полей. Значения

величины > полученные экспериментально приведены в табл. 2.

Эксперименты, проведбнные в автоклавных условиях, показали, что увеличение давления приводит к тому, что зависимость Ь-Х\Г)/ смещается в область более

/Д^т»

высоких температур.

Таблица 2. Температурная зависимость величины Ах/

Агп«

т,к 273 293 303 308 313 323 328 333

(у ) V / Уже 1,00 0,92 0,87 0,85 0,81 0,72 0,64 0,52

В четвертой главе приводится анализ полученных экспериментальных результатов в свете современных теоретических представлений.

Установлено, что в статических магнитных полях температурная зависимость аЛ в предположении существования двух релаксационных процессов описывается выражением

1+\т„у 1+\ютс у

где а0Л - нерелаксирующая часть, А и В - постоянные слабо зависящие от температуры, а Г( и ^ ■ соответственно время релаксации критической и нормальной части поглощения.

Релаксационное время хп связывается с вращение концевых молекулярных групп, а г - с временем релаксации флуктуаций параметра порядка. Релаксационные времена могут быть представлены в виде:

т„=т0„-ехр(Е/кт\

АТ/

(2) (3)

где Е - энергия активации, равная 12,7 кДж/ )

/моль

близкий к 1. Значения тп и хс приведены в табл. 3. Таблица 3.

- критический показатель,

АТС,К 50 40 30 20 10 5 4 3 2 1

тс -109,с 1,3 1,5 1,85 2,46 4,0 6,5 7,6 9,3 12,3 20

т„Л0\с 11,3 9,4 7,9 6,72 5,77 5,37 5,29 5,22 5,15 5,07

Температурная зависимость анизотропии коэффициента поглощения в предположении существования двух релаксационных процессов - нормального и критического, обусловленного природой нематико-изотропного фазового перехода описывается выражением:

Да [ Да

Да

/2 \г)п и2)

Да

здесь

Да

V /л

■ нормальный вклад;

(Аа)

и2

- критическии вклад;

/» л Да

ч/ у

■ классический

вклад. Времена релаксации нормального и критического вкладов тп и тс приведены в табл. 4.

Таблица 4.

АТС,К 43,2 32,7 21,5 11,9 3,4 2,0 1,0

гс-ю V 1,17 1,55 2,36 4,27 15,1 25,3 50,6

г, -Ю9,с 6,64 5,67 4,85 4,28 3,86 3,79 3,75

Как видно из полученных данных, значения критического и нормального времён релаксации, как для поглощения ультразвука, так и для её анизотропии удовлетворительно согласуются между собой. Вблизи изотропного перехода гс на

порядок превосходит г . При температурах, отстоящих от т на 20 К и более влияния

" оказывает большее влияние, чем г . Основной вклад в поглощение и в

анизотропию поглощения при этих температурах вносит нормальный релаксационный процесс, связанный с конформационными переходами в концевых цепях молекул и проявляющий слабую температурную зависимость с энергией активации порядка 12 кДж.

Для анализа экспериментальных исследований временных изменений поглощений ультразвука в пульсирующих магнитных полях предложена модель, связывающая динамику коэффициента поглощения ультразвука с релаксацией ориентационной структуры. В рамках существующих феноменологических теорий ЖК, получено выражение, определяющее изменение коэффициента поглощения ультразвука со временем после включения магнитного поля:

где в=Ь/, т - собственное время электромагнита, /а "

• агст

(4)

Щ) = ехр

т.

= ехр

1-^(0 И^Г-

1-ЛГ(0 3

[1-АТС0Г

2г„

У\

Рис. 8. Зависимость времени ориентационной релаксации коэффициента поглощения ультразвука в ЖК-1282 от давления в магнитном поле индукцией В=0,15 Тл при различных температурах: 1 - 341,2 К; 2 - 330,1 К; 3 - 321,5 К; 4 - 309,9 К; 5 - 298,6 К

Показано, что временные изменения коэффициента поглощения ультразвука определяются двумя характерными временами г0 и т (рис. 8). Вследствие того, что

время включения магнитного поля конечно, происходит «замедление» (по сравнению с мгновенным включением) процесса установления равновесного значения коэффициента поглощения ультразвука, что объясняет наблюдавшийся рост произведения т\ - В1 с увеличением поля. Показано, что величина анизотропии коэффициента поглощения ультразвука на низких частотах определяется, в основном, объемной вязкостью, а динамика её изменения в переменном магнитном поле -коэффициентами вязкости несжимаемого ЖК.

При выключении магнитного поля имеет место обратный процесс релаксации au{t) от значения ат, соответствующего монодоменному образцу, к значению а0, соответствующему полностью разориентированному образцу. Данный

релаксационный процесс удовлетворительно описывается экспоненциальной функцией:

л » ( (5)

Д а и = Д а,, ■ ехр —т- 4 '

I П)

где Tg - время релаксации. В табл. 5 приведены экспериментальные значения т1в для различных температур и давлений.

Таблица 5. Температурная зависимость tl, в ЖК-1282

т,к 277 296 313 323

Р=0,1 МПа 250 160 70 40

Р=60МПа 510 360 186

Характеристическое время Тд не зависит от индукции магнитного поля, имевшей место до выключения поля. По значениям времени г^ можно оценить время, в течение которого происходит практически полная разориентация образца НЖК. Для ЖК-1282 при атмосферном давлении и температуре 296 К это время составляет 9,5 102 с.

Экспериментальные исследования в пульсирующих магнитных полях позволяют получать результаты, качественно согласующиеся с предсказаниями теории. Однако количественное согласие в значительной мере ограничивается степенью соответствия условий эксперимента тем допущениям и ограничениям, которые присущи используемой модели, недостаточно полно отражающей сложный характер кинетики процессов и степень влияния дефектов ориентационной структуры.

Из соотношения г =У\/ \ рассчитана величина отношения " ДАХ-Нг)

вращательной вязкости к анизотропии диамагнитной восприимчивости У\/ .

/А*

Определённая ранее величина анизотропии диамагнитной восприимчивости Д^ позволяет рассчитать значения вращательной вязкости у . Полученные результаты представлены на рис. 9.

у ¡,Па-с

0,20

0,15 -

0,10

0,05

0,00'

280

2 1

290

О .

▼

-о

Т,К

300

310

320

330

340

350

Рис.9. Температурная зависимость вращательной вязкости у при различных давлениях: 1 - 0,1 МПа, 2-20 МПа, 3-40 МПа

Температурная зависимость 7\/ описывается законом Аррениуса с

/А*

энергией активации, слабо зависящей от температуры. Экспоненциальная зависимость

У\/ от температуры сохраняется и при высоких давлениях. Энергию активации Е

/ЬХ

можно аппроксимировать формулой Е = Е0 где ^о " энеРгия активации

при Р=0. Величина имеет размерность молярного объема. С увеличением

давления параметр ЗЕ,/^ уменьшается. Его характерные значения лежат в интервале

(4 3 2 51-10"6 ПРИ изменении давления от атмосферного до 80 МПа.

4 ' ' ' /моль

Зависимость у1 от температуры достаточно хорошо описывается уравнением

(6)

Л=Ч-Я -ехр

&+Ж-

кТ Т-Т'

где д, в и е - константы, слабо зависящие от температуры, Т - температура, при которой начинается процесс «замораживания» директора, е-О. - высота барьера Майера-Заупе. Поведение ух определяется, главным образом, изменением вероятности перехода молекул в основное состояние, которое связано с изменением «свободного объема».

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана методика и создана оригинальная автоматизированная экспериментальная установка, позволяющая изучать кинетику ориентационных явлений в образцах НЖК больших объемов, подверженных воздействию переменного (пульсирующего) магнитного поля.

2. Разработана методика и создана установка для исследования диэлектрических свойств объемных образцов жидких кристаллов.

3. Проведены экспериментальные исследования температурно-частотных зависимостей акустических параметров (скорости, поглощения и их анизотропии) в статическом магнитном поле. Рассчитаны релаксационные вклады, связанные с критическим процессом (релаксацией параметра порядка) и процессом внутримолекулярной релаксации. Установлено, что критический процесс оказывает существенное влияние на значения анизотропных коэффициентов поглощения во всем диапазоне существования мезофазы.

4. Получены экспериментальные времена зависимости коэффициента поглощения ультразвука на частоте 6 МГц в широком интервале изменения температуры и давления в пульсирующем магнитном поле в диапазоне индукций от 0,01 Тл до 0,15 Тл. Установлена зависимость эффективных времен т1 и т^ от давления, температуры и индукции магнитного поля. Показано, что в исследованном диапазоне температур и давлений эти времена не зависят от угла между волновым вектором и вектором индукции магнитного поля, а время т1в не зависит и от индукции магнитного поля.

5. Предложена модель и установлена связь поведения акустических параметров НЖК в пульсирующих магнитных полях со временем ориентационной релаксации и вращательной вязкостью. Показана эффективность применения акустического метода для изучения динамики ориентационной структуры жидких кристаллов в переменных магнитных полях. Рассчитаны значения времени ориентационной релаксации и вращательной вязкости ЖК-1282 в зависимости от параметров состояния.

6. Установлено различие времен релаксации ориентации и релаксации объемной вязкости; показано, что величина анизотропии коэффициента поглощения ультразвука определяется, в основном, анизотропией объёмных вязкостей, а динамика её изменения - коэффициентами несжимаемого НЖК.

7. Проведены эксперименты по совместному воздействию электрического и магнитного полей на ориентационную структуру ЖК. Анализ полученных результатов позволил определять анизотропию диамагнитной восприимчивости жидких кристаллов.

» - чЩк-*-

ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Романов A.A., Шевчук М.В. Акустические свойства нематического жидкого кристалла ЖК-1282 при изменяющихся Р, Т - термодинамических параметрах. // Деп. в ВИНИТИ: 20.10.03., № 1830-В2003.

2. Богданов Д.Л., Геворкян Э.В., Романов A.A., Шевчук М.В. Динамические свойства растворов тематических жидких кристаллов в пульсирующих магнитных полях. // ПЖТФ, 2003, т. 29, вып. 23, с. 62-66.

3. Богданов Д.Л., Геворкян Э.В., Романов A.A., Шевчук М.В. Исследование влияния высоких давлений на динамические свойства жидких кристаллов в магнитных полях. // Естественные и технические науки, М., изд. Спутник+, 2003, № 4, с. 24-28.

4. Романов A.A., Шевчук М.В. Исследование электрических свойств нематических жидких кристаллов в скрещенных электрических и магнитных полях. // Деп. в ВИНИТИ: 20.10.03., № 1829-В2003.

5. Богданов Д.Л., Геворкян Э.В., Романов A.A., Шевчук М.В. Релаксация ориентации тематического жидкого кристалла Н-8 и его раствора в немезогенном растворителе при наложении магнитного поля. // Аспирант и соискатель, М., изд. Спутник+, 2003, № 4, с. 145-149.

6. Богданов Д.Л., Геворкян Э.В., Романов A.A., Шевчук М.В. Исследование временных зависимостей акустических параметров в растворах нематиков в пульсирующем магнитном поле. // Естественные и технические науки, М., изд. Спутник+, 2003, № 4, с. 29-33.

Подписано в печать: 14.11. 2003 г Бумага офсетная. Гарню ура "Times New Roman". Печать офсетная Формат бумаги 60/84 Ш6 Усл. п.л. 1,13.

_Тираж 100 экз. Заказ № 361._

Изготовлено: Издательство МГОУ 105005. г. Москва, ул. Радио, д. 10-а, теп.: 265-41-63, факс:265-41-62.

2oq3 -Д

Tstt^ ; и 8 ? I'

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Романов, Алексей Анатольевич

Введение.

Глава 1. Обзор теоретических и экспериментальных исследований релаксации жидких кристаллов в переменных магнитных полях.

1.1 Основы теории динамических свойств нематических жидких кристаллов. 1.2 Влияние статического магнитного поля на поглощение и скорость ультразвука.

1.3 Диэлектрические свойства жидких кристаллов в магнитных полях.

1.4 Экспериментальные исследования динамики ориентационных процессов в пульсирующем магнитном поле.

1.5 Влияние давления на акустические и релаксационные параметры нематических жидких кристаллов.

1.6 Постановка задачи, выбор объекта и метода исследований.

Глава 2. Методика исследования релаксационных свойств жидких кристаллов в магнитном поле.

2.1 Особенности акустического метода исследования НЖК в статических и пульсирующих магнитных полях.

2.2 Блок-схема и аппаратура экспериментальной установки.

2.3 Измерительная камера.

2.4 Методика проведения исследования диэлектрических свойств ЖК в электрических и магнитных полях.

2.5 Контрольные измерения и оценка погрешности эксперимента.

Глава 3. Результаты экспериментальных исследований акустических и релаксационных свойств ЖК-1282 при изменении термодинамических параметров.

3.1. Зависимость коэффициента поглощения ультразвука от индукции магнитного поля.

3.2. Коэффициент поглощения ультразвука в нематической фазе жидких кристаллов при изменяющихся температуре и частоте ультразвука.

3.3. Скорость ультразвука в жидких кристаллах при изменяющихся термодинамических параметрах состояния.

3.4 Анизотропия скорости ультразвука в нематических жидких кристаллах.

3.5. Анизотропия поглощения ультразвука в жидких кристаллах при изменяющихся температуре и частоте ультразвука.

3.6. Временные зависимости акустических параметров НЖК в пульсирующих магнитных полях.

3.7. Результаты исследований электрических свойств НЖК при совместном действии электрических и магнитных полей.

Глава 4. Анализ результатов экспериментальных исследований.

4.1. Анализ акустических спектров поглощения в нематической фазе жидких кристаллов.

4.2 Релаксационный характер анизотропии акустических параметров жидких кристаллов.

4.3. Акустические свойства нематических жидких кристаллов в пульсирующем магнитном поле.

4.4 Вращательная вязкость и диамагнитная восприимчивость нематического жидкого кристалла.

ЗАКЛЮЧЕНИЯ И ВЫВОДЫ.

Введение диссертация по физике, на тему "Исследование ориентационных свойств жидких кристаллов в переменных магнитных полях акустическим методом"

В последнее время жидкие кристаллы (ЖК) находят всё большее применение в устройствах отображения информации и для визуализации физических полей различной природы. Сегодня на их основе как массовая коммерческая продукция выпускаются мониторы компьютеров, плоские телевизионные экраны и самые разнообразные индикаторные и информационные табло. Это обусловлено высокой оптической чувствительностью ЖК к внешнему воздействию при чрезвычайно малом управляющем напряжении и низкой величине потребляемой мощности. Помимо этого в ЖК наблюдается необыкновенное многообразие физических эффектов, являющееся следствием их структуры - структуры анизотропной жидкости. Основу функционирования большинства вышеперечисленных устройств составляют процессы ориентационной релаксации, связанные с вращением молекул относительно их коротких осей. Одним из эффективных методов исследования данных процессов является акустический метод, достаточно чувствительный к изменению молекулярных свойств мезофазы и позволяющий установить связь между акустическими и молекулярно-кинетическими параметрами жидких кристаллов. Анизотропное поглощение ультразвука, регистрируемое в акустических экспериментах, содержит информацию не только о быстрых внутримолекулярных процессах, но и о процессах медленной ориентационной релаксации. Чувствительность ориентационной структуры к внешним воздействиям позволяет ожидать проявления новых эффектов, обусловленных её взаимодействием с изменяющимися внешними полями. Влияние магнитного поля на акустические свойства ориентационно упорядоченных фаз жидких кристаллов можно объяснить спецификой их межмолекулярного взаимодействия. Изменение ориентированности вследствие анизотропии молекул и своеобразия их взаимодействия влияет на упругие и кинетические свойства жидких кристаллов, определяющие в свою очередь их акустические параметры. Кроме того, в качестве дополнительного ориентирующего фактора возможно использование электрического поля, традиционно применяемого при оптических исследованиях ориентационной релаксации в тонких жидкокристаллических слоях. В этой связи воздействие на образец скрещенных электрического и магнитного полей открывает новые возможности экспериментального определения материальных коэффициентов нематических жидких кристаллов (НЖК).

Наиболее приемлемым с технической точки зрения способом управления режимами работы устройств на основе ЖК является использование именно электрического поля. В связи с этим акустические исследования объёмных образцов НЖК, ориентированных электрическим и магнитным полями, представляются актуальными как с научной, так и с практической точек зрения.

Цель работы. Основной задачей диссертации является изучение акустическим методом релаксационных и динамических свойств нематических жидких кристаллов (НЖК), подверженных влиянию внешних статических и переменных полей. Решение этой задачи включает: совершенствование экспериментальной техники и методики изучения релаксационных свойств НЖК в пульсирующих магнитных полях при изменяющихся термодинамических параметрах состояния; измерение анизотропных акустических параметров ориентированных магнитным полем ЖК в условиях варьирования частоты ультразвука и температуры; экспериментальное исследование акустическим методом динамического отклика ориентационной структуры образца ЖК на воздействие пульсирующего магнитного поля различной индукции при изменяющихся температуре и давлении; измерение диэлектрической проницаемости и диамагнитной восприимчивости с использованием оптического метода путём комбинированного наложения электрического и магнитного полей; теоретический анализ экспериментальных результатов на основе феноменологических и молекулярно-статистических теорий и установление связи между временными изменениями анизотропных акустических параметров и материальными коэффициентами ЖК, определяющими их динамические свойства в переменных магнитных полях. В процессе работы усовершенствованы методики и установки для акустических исследований в пульсирующем магнитном поле (введена автоматизированная система управления, приёма и обработки информации); разработана и создана установка для исследования анизотропии диэлектрических свойств жидких кристаллов при различных давлениях; проведены экспериментальные исследования вязкоупругих и релаксационных свойств ЖК-1282, включая область фазового перехода нематик — изотропная жидкость; акустическим методом исследовано поведение ЖК-1282 в пульсирующем магнитном поле; определены времена релаксации ориентационной структуры и установлена их зависимость от температуры, давления и индукции магнитного поля; проведены экспериментальные исследования ориентационных изменений в тонких слоях образца ЖК в скрещенных электрическом и магнитном полях; определена зависимость анизотропии диэлектрической проницаемости и диамагнитной восприимчивости ЖК-1282 от термодинамических параметров; выполнен анализ экспериментальных данных, установлена связь между временными изменениями коэффициента поглощения ультразвука и параметрами ЖК, определяющими их динамические свойства.

Практическая ценность определяется возможностью использовать разработанные методики и созданную автоматизированную установку для проведения акустических исследований динамических свойств широкого класса ЖК в статических и переменных магнитных полях и для изучения диэлектрических свойств жидких кристаллов. Экспериментально полученные результаты позволяют проверить ряд выводов феноменологических и молекулярно-статистических теорий ЖК, а также определить параметры ЖК, имеющие прикладное значение: анизотропию поглощения и скорости ультразвука, анизотропию диамагнитной восприимчивости, анизотропные модули упругости и коэффициент вращательной вязкости. Экспериментально доказаны высокая информативность и эффективность применения акустического метода для исследования динамики ориентационных процессов в поли- и монодоменных образцах ЖК в изменяющихся магнитных полях. Показанная эффективность комбинированного использования электрического и магнитного полей для управления ориентационной структурой в тонких слоях нематиков позволяет предложить новые технические решения, расширяющие область практического применения ЖК. Численные значения параметров (времени ориентационной релаксации, коэффициента вращательной вязкости, анизотропии диамагнитной восприимчивости и др.), приведённые в работе, могут служить справочным материалом при разработке новых технических устройств, использующих ЖК в качестве рабочих тел и реализующих анизотропные акустические свойства ЖК. Автор защищает: результаты методических разработок и экспериментальных исследований динамики ориентационных процессов в НЖК, ориентированных как одним магнитным полем, так и совместным воздействием электрического и магнитного полей; результаты исследований влияния статических и переменных магнитных полей на акустические параметры и время ориентационной релаксации при изменяющихся термодинамических параметрах состояния, частоте ультразвука и индукции магнитного поля; результаты исследования акустических и релаксационных параметров в области перехода нематик - изотропная жидкость; результаты теоретического анализа экспериментальных данных.

Апробация работы.

Результаты работы докладывались и обсуждались на научных конференциях преподавателей и студентов МГОУ, 2001-2003 гг., опубликованы в журналах «Письма в журнал технической физики», «Аспирант и соискатель», «Естественные и технические науки», ВИНИТИ. Названия и выходные данные опубликованных работ приведены в списке литературы.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы и приложения. Общий объём диссертации 149 страниц машинописного текста, включая 30 таблиц, 61 рисунок. Список литературы содержит 134 наименования.

Заключение диссертации по теме "Теплофизика и теоретическая теплотехника"

ЗАКЛЮЧЕНИЯ И ВЫВОДЫ

В диссертационной работе исследованы релаксационные явления в жидких кристаллах на основе измерений скорости и коэффициента поглощения ультразвука, а также анизотропии этих величин в кристалле ЖК-1282, ориентированном статическим и пульсирующим магнитными полями, в том числе и при комбинированном использовании электрического поля. Отметим основные результаты проведённых исследований:

1. Разработана методика и создана оригинальная автоматизированная экспериментальная установка, позволяющая изучать кинетику ориентационных явлений в образцах НЖК больших объёмов, подверженных воздействию переменного (пульсирующего) магнитного поля.

2. Разработана методика и создана установка для исследования диэлектрических свойств объёмных образцов жидких кристаллов.

3. Проведены экспериментальные исследования температурно-частотных зависимостей акустических параметров (скорости, поглощения и их анизотропии) в статическом магнитном поле. Рассчитаны релаксационные вклады, связанные с критическим процессом (релаксацией параметра порядка) и процессом внутримолекулярной релаксации. Установлено, что критический процесс оказывает существенное влияние на значения анизотропных коэффициентов поглощения во всём диапазоне существования мезофазы.

4. Получены экспериментальные времена зависимости коэффициента поглощения ультразвука на частоте 6 МГц в широком интервале изменения температуры и давления в пульсирующем магнитном поле в диапазоне индукций от 0,01 Тл до 0,15 Тл. Установлена зависимость эффективных времён т« и т« от давления, температуры и индукции магнитного поля. Показано, что в исследованном диапазоне температур и давлений эти времена не зависят от угла между волновым вектором и вектором индукции магнитного поля, а время Тв не зависит и от индукции магнитного поля.

6. Установлено различие времён релаксации ориентации и релаксации объёмной вязкости; показано, что величина анизотропии коэффициента поглощения ультразвука определяется, в основном, анизотропией объёмных вязкостей, а динамика её изменения - коэффициентами несжимаемого НЖК.

7. Проведены эксперименты по совместному воздействию электрического и магнитного полей на ориентационную структуру ЖК. Анализ полученных результатов позволил определить анизотропию диэлектрической проницаемости и диамагнитной восприимчивости жидких кристаллов.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Романов, Алексей Анатольевич, Москва

1.Leslie F. M., Luckhurst G. R., Smith H. J. Magnetohydrodynamik effects in nematic mesophase. // Chem. Phys. Lett., 1972,13, №4, p. 368-371.

2. Kusse. Pressure induced Change of the nature of the isotropic to nematic phase transition to 4-(traus-4-butylcyclohexyl) benzonitrile. // Mol. Ciyst. Liq. Cryst., 1987, 142, p. 101-106.

3. Cladis P. E., Guillon D., Stamatoff J., Aadsen D., Daniels W. В., Neuber M. E., Griffith R. F. Temperature and pressure study of 8s5. //Mol. Cryst. Liq. Cryst., Lett., 1979,49, p. 279-286.

4. Цеберс А. С. О зависимости коэффициентов вязкости нематических жидких кристаллов от параметра порядка. // Магнитная гидродинамика, 1978, №3, с. 3-10.

5. Martins A. F. Constribution a l'etude de la dimique et isotrope des cristaux Liquides. // Portugal. Phys., 1972, 8, №1-2, p. 47-52.

6. Diogo A. S., Martins A. F. Correlation between twist viscosity and dielectric relaxatior in nematic liquid cristals. // Portugal. Phys., 1980, 11, №1-2, p. 47-52.

7. Marier W., Saupe A. Eine einfache molecular-statistishe theorie des nematichen kristallinflussigen phase. Teil 1., 1959,14a, №10, p.882-889.

8. Marier W., Saupe A. Eine einfache molecular-statistishe theorie des nematichen kristallinflussigen phase. Teil 2., Z. Naturforshung, 1960, 15a, №4, p.287-292.

9. Кожевников E. H. Распространение звука вблизи перехода изотропная жидкость-нематический жидкий кристалл. // Акустический журнал, 1975, 21, №3, с. 421-431.

10. Томилин М. Г. Взаимодействие жидких кристаллов с поверхностью. СПб.: Политехника, 2001. - 325 е.: ил.

11. Gasparoux Н., Prost J. Determination directe de l'anisotropie magnetique de cristaux liquides nematiques. // Jor. Phys., 1971,32, №11-12, p. 953-962.

12. Imura H., Okano K. Temperature dependence of the viscocity coefficients of liquid crystals. // Jap. Journ. Appl. Phys., 1972,11, №10, p. 1440-1445.

13. Helfrih W. Flow alignmemt of weakly ordered nematic liquid cristals. //Jor. Chem. Phys. 1972,56, №6, p. 3187-3188.

14. Геворкян Э. В. Акустические свойства жидких кристаллов в переменных полях. Применение ультраакустики к исследованию вещества. М., ВЗМИ, 1986, вып. 37, с. 13-18.

15. Khazimullin М. V., Boerzsoenyi Т., Krekhov А. Р., Lebedev Yu. А. // Mol. Ciyst. and Liquid Cryst. 1999. V. 329. P. 247.

16. Lord A. E., Labes M. M. Anisotropic ultrasonic properties of a nematic liquid crystals. // Phys. Rev. Lett., 1970,25, №9, p. 570-572.

17. Natale G.G., Commins D.E. Temperature dependence of anisotropic ultrasonic propagation in a nematic liquid crystals. // Phys. Rev.Lett, 1972, V.28., N.22., P.1439-1441.

18. Белоусов А. В. Влияние магнитного поля на коэффициент поглощения ультразвука в нематической фазе п-н-гептилопсибензойной кислоты. В сб.: Применение ультраакустики к исследованию вещества. ВЗМИ, 1975,47, вып. 28, с 52-57.

19. Wetsel G. Ultrasonic wave propagationin nematic liquid crystals. Ultrason. Proc. Boston. Mass., 1972, p. 453-460.

20. Белоусов Ф.В.,Капустин А.П.,Лагунов A.C. Влияние поперечного магнитного поля на акустическую релаксацию в нематических жидких кристалл ах .//Акуст.журнал. 1973, т.19, вып.6, с.905-906.

21. Аникин A.M.,Белоусов А.В.,Лагунов А.С. Влияние магнитного поля на акустические свойства нематических жидких кристаллов. // Акуст. журнал. 1977, т.23, вып.З, с.459-461.

22. Belyaev V. V. In «Physical Properties of Liquid Crystals: Nematics» Eds. Dunmur D, Fukuda A, Luckhurst G. The Institition of Electrical Engineers, London, 2000. P. 414.

23. Forster D., Lubensky T. S., Martin P. S. , Swift J., Pershan P. Hidrodynamics of Liquid Cristals. // Phus. Rev. Lett. 26, №17, 1971, p. 1016-1019.

24. Martin P.S., Parodi O., Pershan P.J. United Hydrodynamic theory for liqued cristals and normal fluids. //Phys. Rev. 1972. Vol. 6A. P. 2401.

25. Хабибулаев П.К.,Геворкян Э.В., Лагунов А.С. Реология жидких кристаллов. Ташкент, ФАН АН РУН, 1992,295с.

26. Monroe S.E., Wetsel G.C., Woodard M.R.,Lomry B.A. Ultrasonic investiqation of viscosity coefficients in nematic liquid crystal. //J.Chem.Phys. V.63. N.12.1975. p5139-5144.

27. Wetsel G.C., Speer R.S., Lowry B.A. Woodard M.R. Effets of magnetic field on attenuation of ultrasonic wares in a nematic liquid crystal. // J. Appl. Phys. V. 43, N. 4,1972, P. 1495-1497.

28. Castro C.A., Hikata A., Elbaum C. Ultrasonic attenuation anisotropy in a nematic liquid crystal. // Phys. Review A, V.17, N.l, 1978, P.353-362.

29. Balandin V., Pasechnic S., ShmelyofF O. Ultrasound absorption in the vicinity of smectic-A-nematic ransition. // Liquid Crist., 1988, 3, N 10, p. 1319-1325.

30. Кожевников E.H. Статистическая теория акустической анизотропии НЖК. // Акуст.журнал. 1994, т.40, N4. с.613-618.

31. Баландин В. А., Лагунов А.С. Влияние магнитного поля на распространение ультразвука в области фазового перехода нематик-смектик "А". //Акустич. журнал. 1979, N25, вып.4, с 63-67.

32. Геворкян Э.В., Лагунов А.С., Эргашев Д. Акустические свойства жидких кристаллов в пульсирующих магнитных полях. // Акустич. журнал, 1982 г., т.28., N.I., с.14-18.

33. Лагунов А.С., Ларионов А.Н., Эргашев Д.Х. Ориентационная релаксация жидких кристаллов в переменных полях при изменяющихся термодинамических параметрах состояния.//Применение ультраакустики к исследованию вещества. М., ВЗМИ, 1982, вып.ЗЗ, с. 102-111.

34. Fialcowski М. // Phys. Rev. Е. 1998. V. 58. Р. 1955.

35. Zakharov А. V., Komolkin А. V., Maliniac А. // Phys. Rev. Е 1999. V.59. Р. 6802.

36. Карабаев М. К., Лагунов А. С., Эргашев Д. X., Хабибуллаев П. К. Ориентационная релаксация в нематических жидких кристаллах при высоких давлениях и температурах. Теплофизика высоких температур, 1981 г., т. 19, №5, с. 949-953.

37. Карев Н.П., Лагунов А.С., Эргашев Д. Влияние давления на акустические свойства нематических жидких кристаллов. // сб. "Применение ультраакустики к исследованию вещества", М., ВЗМИ, 1981г., вып. 31, с. 125-133.

38. Карабаев М. К., Лагунов А. С., Эргашев Д. X., Хабибуллаев П. К. Магнитоакустические явления и ориентационная релаксация в системах из нематических жидких кристаллов при высоких давлениях. Изв. АН УзССР, сер физ-мат. наук, физика, 1980 г., №6, с 41-45.

39. Gerber P.R. Measurement of the Rotational Viscosity of the nematic liquid crystall. // Appl.Phys.,1981,v.A26,N3 p.139-142

40. Беляев В. В. // Журнал физическая химия, 2001. Т. 75. В. 3. С. 545.

41. Jahnig F. Dispersion and absorption of sound in nematics.// Phys. 1973. v.258, N 3, p. 199-217.

42. McCall J., Shih C. Temperature dependence of orientational order in a nematic liquid crystals at constant molar volume. // Phys. Rev. Lett., 1972, 29, N2, p. 85-87.

43. Же де В. Физические свойства жидкокристаллических веществ. М.,"Мир", 1982,152 с.

44. The Optics of Thermotropic Liquid Crystals/ Ed.: S. J. Elston, J. R. Sambles. London: Taylor&Francis, 1998. - 375 p.

45. Kraut E.A., Kennedy G.G. // Phys. Rev. Lett., 1966, v. 16, p.608.

46. P. Pollmann // J. Phys. E. Sci. Instrum., 1974, v.7, p.499.

47. W.J. Boch., T.R. Wol. // Us. Potent., 1992, v.5,128,5,535.

48. Коноплев B.A., Першин B.K. Индуцированный давлением возвратный полиморфизм в системе частично гибких молекул. // Химическая физика, 1988, т.7, N.3.

49. Cladis P., Bogardus R., Aadsen D. // Phys. Rev., 1978, V.A18, N.5, P.2292.

50. Shashidhar R. Pressure studies of liquid crystalline transitions. // Mol. Cryst. Liq.Cryst., 1983, V.53, N.l-4, p.13-30.

51. Shashidhar R., Chandrasekhar S. //J. Phys (Fr.), 1975, V.36, N.l, P.l.

52. Nicastro A.J., Bashus P.J., Tuska E.B. High pressure phase diagrams of two homologous series of lyotropics. // Liq. Cryst., 1986, V.l, N.5, p. 429-436.

53. Knisely W.N., Keyes P.H. High pressure study of a reen trant isotropic phase. // Phys. Rev. A.: Gen.Phys., 1986, V.34, N.l, P.717-718.

54. Chandrasekhar S., Shashidhar R. // Adv. Liq. Ciyst., 1979, V.4, P.83.

55. Lewis E.A.S., Strong H.M., Brown G.H. Volume measurements and transitions of MBBA at high pressures. // Mol.Cryst.Liq. Cryst., 1979, V.53, №. 1, P.89-99.

56. Капустин А.П. Экспериментальные исследования жидких кристаллов. М., Наука, 1978, с.368.

57. Тихомирова Н.А., Вистинь JI.K., Носов В.Н. Влияние давления на фазовые переходы в нематических жидких кристаллах. // Кристаллография, 1972, т.17, N.5, S.1000-1002.

58. McKee T.J., McCall J.R. Orientational ordes measurements near a possible nematic smectic A tricritical point. // Phys.Rev.Lett., 1975, V.34, N.l 7, P.1076-1080.

59. Kneppe H., Schneider F. Determination of the viscosity coefficients of the liquid crystals MBBA. // Mol. Ciyst. Liq. Ciyst., 1981, V.65, N.l, P.23-38.

60. Баскаков В .Я., Семенченко В.Н., Бянкин В.М. О возможности критического перехода в параазоксианизоле. // ЖЭТФ, 1974, Т.66, N.2, с.729-797.

61. Horn R.G. High pressure measurements of the refractive indices of two nematic liquid crystals. // J.Phys., 1978, V.39, N.2, s.167-172.

62. Emsley J.W., Luckhurst C.R.,Timiti B.A. The pressure and temperature dependentsies of the orientational order in the nematic phase of H-n-pentyl-d -4-cyanobiphenil A deuterium. // J. Phys. (Fr.), 1987, V.48, N.3, P.473-483.

63. Sanbrock R., Kamphausen M., Schneider G.M. High pressure studies of the phase transition enthalpies of the liquid crystal EBBA up to 2,5 kbar. // Mol.Ciyst.Liq.Cryst., 1978, V.45, N.3, p.257-265.

64. Тихомирова H.A., Гинзберг A.B. P,T диаграммы некоторых холестерических ЖК до 5000 кг/см. // Кристаллография, 1977,

65. С. A. Oweimreen, D.E. Martire // J. chem. Phys., 1980,72,2500.

66. Zax D. and Pines A. // J. Chem. Phys. 1983. Vol.78, p.6333.

67. Koda Tomonori, Kimura Hatsuo, Doi Masao. // J. Phys. Soc. Jap., 1993, v.62, N1, p.170-178.

68. Simon F., Glatzel G., Z. Anorg. // Allg. Chem., 1929, v.l 78, p.309.

69. Sasabe H., Ooizumi K. Pressure dependence of the crystal nematic transition temperature in p-methoxybenzylidene-p-n-butylaniline (MBBA). // JapJ.Appl.Phys., 1972, V.l 1, N.ll,p.l751.

70. Zawisza A.C., Stecki J. Compressibility of MBBA. // Solid State Communications, 1976, V.l 9, N.l 1, p.l 173-1175.

71. Першин B.K. Влияние давление на фазовый переход нематический жидкий кристалл-жидкость. // Журнал физической химии, 1986, т.60, N.10.

72. Lampe M.W., Collings P.J. High pressure volumetric measurements near a smectic nematic - isotropic triple point. // Phys.Rev.A.Gen.Phys., 1986, V.34, N.l, c.524-528.

73. Wallis P., Roy S.K. NMR magnetic resonance studies of liquid crystals under pressure. // J.Phys,1980, V.41, N. 10, p.l 165-1172.

74. Chandrasekhar S., Madhusudana N.V.// Mol.Cryst.Liq.Cryst., 1973, V.24, N.l, p. 179.

75. Collings P.J., McCol J.R. A comparison of oricnatational order measurements in cholesteric and nematic liquid crystals. // Solid State Communications, 1978, V.28, N.8, p.997-999.

76. Chin J.C., Neff V.D. The effect of compressibility on the thermodynamic properties of liquid crystals. // Mol.Cryst. Liq.Cryst., 1975, V.31, N.l-2, p.69-78.

77. Kuss E. PVT data viscosity - pressure behavior of MBBA and EBBA. // Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1978, V.47, N.l, p.71-83.

78. Meiboom S., Hewill R.C. Rotational viscosity of Smektic Liquid-Crystalling Phase. // Phys.Rev.Lett., 1975, v.34. N18, p.l 146-1151.

79. V.A. Burmistrov, V.V. Alexandriyscy and O.I. Koifman // Liquid Crystals, 1995, Vol.18, № 4,657-664.

80. Mattis D.C. and Schultz T.D.// Phys.Rev., 1963, v. 129, p. 175.

81. Kasting G.B.,Garland C.W. and Lushington K.J. Critical heat capacity of octylcyanobiphenyl (8CB) near the nematic smectic A transition. // J.Phys, 1980, V.41, N.8, p.879-884.

82. Kuss E. The viscosity-pressure behaviour of some liquid crystalls. // High Temperatures High Pressures, 1977, v.9, p.575-578.

83. Shashidhar S., Chandrasechar S. Pressure influence studies of liquid crystalline transitions. // Mol. Cryst. Liq.Cryst., 1975, V.36, p. 49-51

84. Shashidar S. High pressure studies on mesomorpfic and polimesomorpfic transitions. Mol. Crist., 1977,43, № 1-2, p. 71-81.

85. Gladis P. E., Guillion D., Finn P., Daniels W. В., Griffin A. C. Incommensurate and commensurate smectic A phases with pressure induced nematik phases. Mol. Crist. Liq. Crist., Lett., 1980, 64, p. 93-99.

86. Сонин А. С. Введение в физику жидких кристаллов. М.: Наука, 1983.-320 с.

87. Hanmer J. М. W., Coles Н. J.// Mol. Cryst and Liquid Cryst. 1995., V. 262. P.235.

88. Богданов Д.Л., Зуев A.H. Исследование динамических свойств НЖК во вращающемся магнитном поле при высоких давлениях. // сб. Ультразвук и термодинамические свойства вещества, Курск, 1992г., с. 96-105.

89. Вековищев М.П. Исследование ориентационной релаксации в растворах жидких кристаллов с немезогенным растворителем при высоких давлениях. // Канд. дисс. М., МПУ, 1997. с. 170.

90. Derfel G., Gajewska В.// Proc. SPIE «Liquid Crystals: Physics, Technology and Applications». 1997. V. 3318. P. 292.

91. Ноздрев В.Ф., Федорищенко H.B. Молекулярная акустика. М., "Высшая школа", 1984г., с.288.

92. Алехин Ю.С. Лукьянов А.Е. Гиперзвук и диссипативные кинетические коэффициенты ориентированных НЖК И Применение ультраакустики к исследованию вещества. вып.ЗЗ. М.: ВЗМИ. 1982, с.116-125.

93. Nagai S. A New Interpretation of Crystal Ultrasonic Absorption in the nematic Phase of Liquid Crystals // Jpn. J. Appl. Phys. 1979. - V.18. - N.5. P.903-908.

94. Блинов JI. M. Электро- и магнитооптические свойства жидких кристаллов. М: Наука, 1977; Blinov L. М., Chigrinov V. G. Electro-Optics of Liquid Crystals. Springer-Verlag, 1994.

95. Богданов Д.Л., Кошкин Н.И. Импульсо-фазовый метод измерения скорости ультразвука. // Применение ультраакустики к исследованию вещества, М., ВЗМИ, 1980, вып.ЗО, с.45-50.

96. Лукьянов А.Е. Магнитоакустические свойства жидких кристаллов. // Применение ультраакустики к исследованию вещества, М., ВЗМИ, N29, с.82-90.

97. Богданов Д.Л., Зуев А.Н., Баумтрог В.Э. Исследование анизотропии скорости распространения ультразвука в НЖК Н8 в диапазоне давленийот 10^ до 108 Па.//сб. Ультразвук и термодинамические свойства вещества. Курск, 1992г., с. 106-10.

98. Ericksen J.L. Conservation laws for liquid crystals //Trans. Soc. Rheol. -1961 .-V.5 .-P.23-34.

99. Чигринов В.Г. Жидкие кристаллы. Физика и применение Бостон, Англия 1999, с.287.

100. Карев Н.П. Ориентационная релаксация жидких кристаллов в сатических и пульсирующих магнитных полях при высоких давлениях. // Канд. дисс. М., ВЗМИ, 1980. с.180.

101. Романов А.А., Шевчук М.В. Акустические свойства нематического жидкого кристалла ЖК-1282 при изменяющихся Р, Т — термодинамических параметрах. // Деп. в ВИНИТИ: 20.10.03., № 1830-В2003.

102. Богданов Д.Л., Геворкян Э.В., Романов А.А., Шевчук М.В. Динамические свойства растворов нематических жидких кристаллов в пульсирующих магнитных полях. // ПЖТФ, 2003, т. 29, вып. 23, с. 62-66.

103. Богданов Д.Л., Геворкян Э.В., Романов А.А., Шевчук М.В. Исследование влияния высоких давлений на динамические свойстважидких кристаллов в магнитных полях. // Естественные и технические науки, М., изд. Спутник+, 2003, № 4, с. 24-28.

104. Романов А.А., Шевчук М.В. Исследование электрических свойств нематических жидких кристаллов в скрещенных электрических и магнитных полях. // Деп. в ВИНИТИ: 20.10.03., № 1829-В2003.

105. Богданов Д.Л., Геворкян Э.В., Романов А.А., Шевчук М.В. Исследование временных зависимостей акустических параметров в растворах нематиков в пульсирующем магнитном поле. // Естественные и технические науки, М., изд. Спутник+, 2003, № 4, с. 29-33.

106. Jahnig F. Critical damping of first and second sound at a smectic A-nematic phase transition. //J. Phys.(Fr.) 1975, v.36, p.315-324.

107. Капустин А. П. Электрооптические м акустические свойства жидких кристаллов. М.: Наука, 1973. 232 с.

108. Анисимов М.А. Критические явления в жидкостях и жидких кристаллах. М. Наука, 1987, с.245.

109. Nagai S., Martinity P., Candau S., Zana R. The intermolecular ultrasonic relaxation of nematic liquid crystals for below the transition temperature. Bull. Nat. Res. Lab. Metrol., 1977, v. 34, p. 13.

110. Пасечник C.B., Баландин В. А., Прокопьев В.И.,Шмелев О .Я. Критическая динамика и акустические параметры нематика в окрестности температуры просветления. // ЖФХ, 1989, т.63, N2, с. 471-475.

111. Nagai S., Martinoty P., Zana R. Ultrasonic investigation of rotational isomerism on mesomorfic compounds. J Phys. Lett., 1975,36, №1, p. 13-15.

112. Kiru f., Martinoty P. Ultrasonic absorption and pretransitional phenomena neat a second order nematic-smectic A phase transition. // J. Phys., 1976, 37 suppl. N 6, p. 113-117.

113. Stinson Т., Litster J. D. Pretrensitional phenomena in the isitropic phase of the liquid crystals. Phys. Lett., 1970, № 8, p. 503-508.

114. Баландин В. А., Пасечник С. В. К вопросу о зависимости вращательной вязкости нематиков от термодинамических параметров состояния. В сб.: Применение ультраакустики к исследованию вещества, М., ВЗМИ, 1983. вып. 35, с. 6-8.

115. Gawiller Н. Direkt Determination of the Five Independent Viscosity Coefficients of Nematic Liguid Crystals.//Mol. Cryst. Liq. Cryst, 1973, 20, N3-4, p.301.

116. Шмелев О Л., Пасечник С.В., Баландин И.А., Цветков В. А. Температурные зависимости коэффициентов Лесли бутоксибензилиден-бутиланилина. // ЖФХ, 1985, Т. LIX, N 8, с.2036-2039.

117. Bogdanov D.L.,Larionov A.N.,Lagunov A.S. Anisotropy of ultrasonic velocity in LC at high pressures. European conference on liquid crystals 99. Hersonissos, 1999.

118. McMillan W.L. Time-dependent Landau theory for the smectiic A nematic phase transition. // Phys.Rev. 9A, 1974, n.4, p. 1720-1724.

119. Де Жен П. Физика жидких кристаллов. М., Мир 1977,400с.

120. Блинов JI.M. Электро- и магнитооптика жидких кристаллов. М., Наука, 1978,384 с.

121. Богданов Д.Л.,Пронин В.Н., Чернов В.Ф. Исследование свойств нематических жидких кристаллов в колебательных магнитных полях, сб. Применение ультраакустики к исследованию вещества, вьш.37, М, 1987.

122. Diogo А.С.,Martins A.F. Thermal behavior of the twist viscosity in series of homologous nematik liquid crystals. // Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1981, 66, p. 133-146.

123. Чандрасекар С. Жидкие кристаллы. М.; Мир, 1980.344 с.

124. Беляев В. В., Гребенкин М.Ф. Вращательная вязкость цианопроизводных НЖК. // Кристаллография, 1983, 28, вып.5, с. 1003-1006.

125. Беляев В. В., Иванов С.А., Гребенкин М.Ф. Температурная зависимость вращательной вязкости у\ нематических жидких кристаллов. // Кристаллография, 1985, т.30, вып.6, с.1160-1171.

126. Kneppe H.,Schneider F. Determination of the rotational viscosity coefficient of nematic liquid crystals. I I J. Phys. E: Sci. Instrum, 1983, 16, p. 512-514.

127. Dorrer H., Kneppe H., Kuss E. and Schneider F. Measurement of the rotational viscosity у i of nematic liquid crystalls under high pressure. // Liquid

128. Cryst., 1986, N1, p. 315-321.

129. Цветков В. H., Маринин В. А. Дипольные моменты молекул некоторых ЖК и электрическое двойное лучепреломление их растворов // Журн. экспертимент. и теорет. физики. -1948. — Т. 18. — Вып. 7.-С. 641-650.

130. Maier W., Meier G. Anisotrophe DK — dispersion im Radio frequenzgebiet bei homogen geodneten Kristallinen Flussigkeiten // Z. Naturforsh.-1961 .-Vol. 16a.-№ll.-S. 1200-1205.

131. Maier W., Meier G. Eine einfache Theorie der dielektrischen Eigenschaften homogen orientirter Kristallinflussiger Phasen des nematischen Thyps //Z. Naturforsh., 1961., Vol. 16a., №3., S. 262-267.

132. Onsager X. L. Electric moments of molecules in liquids // J. Amer. Chem. Soc., 1936., Vol. 58., №8., P. 1486 1493.

133. Gestblom Bo, Wurflinger A., Urban S. On the derivation of the nematic order parameter from the dielectric relaxation times // Phys. Chem. Chem. Phis., 1999, 1,2787-2791.

134. Kocot A., Wurflinger A., Urban S. Phase diagram and dielectric relaxation studies of n-octyl-isothiocyanato-biphenil (8BT) in the crystalline E Phase under high pressure // Liquid Crystals, 2001, Vol. 28, №96 1331-1336.