Исследование особенностей деформации и поляризационных свойств жидкокристаллических систем при акустическом воздействии тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ КРИСТАЛЛОГРАФИИ им. А.В.ШУБНИКОВА

На правах рукописи

Субачюс Дарюс ГГ1 (

УДК 532.783: 548.0

ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ДЕФОРМАЦИИ И ПОЛЯРИЗАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПРИ АКУСТИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

Специальность 01.04.0? физика твердого тела

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико - математических наук

Москва 1993

Работа выполнена в ордена Трудового Красного Знамени Институте Кристаллографии Российской Академии Наук

Научные руководители: доктор физико-математических

наук, профессор Л.М.Блинов

Официальные оппоненты: доктор физико-математических

наук, Дмитриенко В.Е.

Ведущая организация: Акустический институт РАН

Защита диссертации состоится "/У1993 г. в часов на заседании Специализированного Совета Д.002.58.01 при Институте Кристаллографии РАН по адресу: 117333 МОСКВА, Ленинский пр.59

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Института Кристаллографии РАН.

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник С.В.Яблонский

доктор физико-математических наук, Беляев С.В.

Автореферат разослан

Ученый секретарь Специализированого Совета кандидат физико-математический ? наук

я x a кте р^атикгХрМоть!

Актуальность тылы.

Жидкие кристаллы (ЖК) сочетают в себе, как свойства простых жидкостей, так и твердых кристаллических тел. Их замечательной особенностмо является высокая чувстшпельность к внешни?.« электрическим, тепловым и механически;,? полям. Вот уже мнпго лет иематические ЖК являются лидерами по целому ряду параметров среди электроопточеских сред, применяемых в устройствах отображения информации. Паэтоу/ вполне естественно, что преобладающее число экспериментальных работ посвящено исследованию именно злектрооптических свойств жидких кристаллоз. При этом другие механизмы воздействия на ориентацию ЖК оказались на втором плане.

Одним из таких механизмов является механическое воздействие на тонкий слой ЖК, индуцирующее сдвиговый гидродинамический поток (нематические ЖК) или неоднородную деформацию в случае . высокоупорядочекных или застеклозанных мезофаз. Именно таким способом авторам, работы [1] вперзые удалось экспериментально обнаружить прямой флексоэлехтрический эффект в нематичесжх ЖК, что другими способами было бы сделать затруднительно. С другой стороны исследование особенностей течения нематаческсго ЖК о тонких капиллярах и в приповерхностных слоях позволяет получать информацию о характеристиках ЖК (угол ориентации директора на поверхности и энергию сеязи ЖК с подложкой), влияющих из электрооптмчесхие свойства ЖК устройств.

Открытие сегнетоэлектричества в S^ фазе ЖК [2] естественным образом стимулирует интерес к эффектам, связанным с наличием спонтанной поляризации. Некоторые эффекты, проявляемые о твердых сегнетоэлектриках, например пьезоэффект, совершенно не исследованы в ЖК материалах.

Появление полимерных сешетоэлеетрических ЖК, a priori обладающих пьезоэлектрической активностью, связанной с кристаллической структурой ЖК, ставит вопрос об измерения пьезоэлектрических модулей полимерных ЖК и сравнении их с классическими полимерными сегиетоэлектриками.

Симметрийные условия в жидкокристаллических системах приводят к возможности существования спонтанной поляризации в более широком классе объектов: ЖК полимэрах, лиотропных системах и биологических объектах, полифильных соединениях. Метод акустического воздействия на структуру ЖК по ряду причин может быть предпочтительнее других при исследовании полярных свойств данных систем.

Цмьмаёжы:

1) изучение особенностей сдвигового потека и деформации поля директора в тонких слоях нематического ЖК при акустическом воздействии,

2) исследование попяризационных свойств новых кидкохристаличесхих и полимерных систем (смектических С", полимерных и лиотропных жидких кристаллов, ахиралькых пслифильных соединений) с использованием той же техники схустически возбуждаемой деформации.

Ийцтшялш'шш:

1. Показано, что при акустическом воздействии сдвиговая волна е тонхсм капилляре затухает, причем затухание обусловлено сжимаемость» жидкости.

2. Используя метод модуляционной эплнпсометрии можно исследовать динамику приповерхностных слоеа ЖК толщиной порядка дшны световой волны I.

Из/чены особенности деформации приповерхностного слоя ИЖК, определены статический и динамический углы ориентации директора на поверхности и термодинамический поверхностный потенциал Vv{0).

3. Впероыс обнаружены сегметоэлзктрические свойства в лкотропнон ЖК, допированноги холестерином (структурном аналоге биомомбран).

4. Подтверждено наличие полярной Х-фазы в одном из Г1Слифи;:ьных соединений.

5. Впервые исследован акустически " индуцированнный пьззоэффект а полимерных системах (в аморфных, нематпческих ЖК и ЖК cerne тоэлектрмчсских полимерах). Впервые измерены значения пьезомодулей d31 для этих полимеров. Исследованы эффекты релаксации в сегнетоэлектрических ЖК полимерах.

В диссертации предложены новые методики определения сажных параметров мезофаз, таких как углы ориентации директора в приповерхностном слое ЖК, анергии сцепления (НЖК), пьезомодулей (полимерные ЖК).

Впервые обнаружены сегнетоэлектрические свойства новых материалов, имеющих потенциальные возможности применения в технике.

Результаты работы докладывались на Twelfth European Crystaltographic Meeting (Moscow, USSR, August 1989), The Second Internationa! Conference "Molecular Electronics and Biocomputers" (Moscow, September 1989), The Summer European Liquid Crystal Conference (Vilnius, August 1991).

По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографии (113 наимейоваиий), в работе содержится 129 страниц, включая 49 рисунков и 1 таблицу.

Сод.ержяние работы

да_дано общее понятие о ЖК системах,

обосновывается актуальность вопросов, решаемых в диссертационно": работе, сформулирована цель работы и основные положения, выносимые на защиту, дается краткая аннотация содержания работе по главам.

Обзорная глава. О Б 1.1 коротко дается классификация термотрегшых мезофаз. Основываясь на симметрии (позиционной ¡: оркектационной упорядоченности) выдэлязтея несколько основных классов: нематики (холестерики), смектики, дискотики.

ЖК упорядочение в полимерах обсуждается в 1.2. Интерес к полимерным ЖК обусловлен сочетанием механических свойств полимеров (образование волокон, переход в стеклообразное состояние) с уникальными физическими свойствами жидких кристаллов [3].

Имется много подтверждений существования лиэтропного мезоморфизма в биологических объектах (биомембранах, белковых структурах, ДНК и др.) [3].

Параграф О посвящен обзору полярных свойств в ЖК. Флексоэлектрический эффект в НЖК - чисто ориентационный эффект 2.1. Структура нематического ЖК неполярна, т.е. имеет центр инверсии. Но как показал Р.Мейер [4], полярная ось может возникнуть при деформации НЖК с клиновидными или банановидными молекулами.

Полученные в [5] зависимости флексоэлектрического отклика от толщины ячейки и температуры стимулировали изучение особенностей акустически идуцированной деформации в приповерхностных слоях НЖК.

В 2.2 обсуждается сегнетоэлектрические ЖК и структура 5'с фазы. В жидкостях нет симметричных запретов на возможность существования Рд, но дипольное взаимодействие р21а><КТ. В ЖК сегнетоэлектричество возможно как вторичный эффект (несобственное сегнетоэлектричество) в наклонных, слоистых и хиральных .V "с фазах

[2]. Симметрия изолированного смектического слоя в Я'с фазе принадлежит к точечной группе Сз с полярной осью, лежащей в плоскости слоя. В сегнетоэлектрическом ЖК по причине хиральности возникает закрученная структура с осью спирали перпендикулярной слоям, причем <Р5>=0. Истинным параметром порядка является угол наклона молекул в слоях 6. Для ЖК сегнетоэлектриков развита теория фазовых переходов Ландау-Гинзбурга, из которой следует, что Рд^в.

В 2.3 кратко перечислены основные методы исследования спонтанной поляризации: измерение сегнетоэлектрического гистерезиса, измерение токов переполяризации 1=йР/ск при обращении полярности поля, пироэлектрический эффект.

Синтез гшяямзриых сегнетозлектрических ХК расширил класс полимерных сеп'.атоолектривдв (ПЭДФ и его сополимеры). Пироэлектрический метод и афотически индуцированный пьезооффект позволяет исследовать полярные свойства этих новых материалоз.

Постановку данной части работы стимулировано исследование ах^сгическм индуцированного флексо- и пьез о- электрического эффектов [5] б плоских капиллярах. Зто привело к необходимости глучения характера распределения директора как по толщине, так и по донне слоя НЖК.

О Введение, пастапоька задачи.

Цель -глазы - изучение деформации структуры . НЖК, №1£уцу!рооакной низкочастотным акустическим воздействием. Для простоты трактовки использовались гомаотропно ориентированные слои НЖК.

О Методика эксперимента.

В .работе измерялись при наложении акустического давления еледуюи^з характеристики: а) фазовая задержка для светового луча, проходящего перпендикулярно к гомеотропно ориемтированому слою НЖК в зависимости от акустического давления и от позиции вдаль плоскости капилляра, б) угол полного внутреннего отражения (ПВО) на границе НЖК - призма и изменение эллиптичности света, отраженного от данной границы при углах, больших угла ПВО. Схемы установок для измерения этих характеристик представлены на рис. 1а и 16.

Ркс-1 Схемы установок для измерения характеристик Паузейлева течения в КХК: а - измерение амплитуды фазовой задержки в завиетшост! от акустического давления Р н от позиции Ь вдоль плоского капилля-

ж

ра; б - измерение угла полного внутреннего отражения (использован® коьшеЕсатора Сенарыопа при углах, больанх угла полного внутреннего отражения позволяет исследовать изменение эллиптичности отраженное света) 1 - Не-Ке -лазер ЛШ - 207Б, 2 - поляризатор, 3 - жидкокристаллическая ячейка, А - координатный столик совмещенный с по-тевцпоыетроы для автоматвческсйзаписи позиции светового луча по х, 5 - анализатор, б - фотоприемник, 7 - компенсатор Сенармона-

Во веек случаях периодическое давление вдоль оси X вызывает пуазейлсБО течение НХК,. причем скорость и смещение зависят от координат к и г. Это течение вызывает изменение ориентации директора НЖ1С; угол 0(х,7).

Акустическое давления подапзпссь от динамика через звугооад. частота f=5?H¿, давление P=t2f\Pa. При измерении фазовой радер.'чт-?; луч Ha-No лазера проходил через систему поворотных призм п скраденные поляризатор и анализатор, при этом вектор поляризации, падг.ощего свегг; состазлат *5Э с направлением скорости потока (х-оеь). Регистрировалось изменение интенсивности прошедшего свете.

Í = Д йп-'(ДФв/2), где АФп, - амплитуда фазового сдвига.

Vrcii ПЗО из\-:еряло>5 с иглользоз&иием полуцилиндричссг-'У. призм из стекла ТФ-Ю (N=1.8C5). Регистрировалось изменен.:.i оптического пропускания образца при поворота ячейки рскр." горизонтальной ос.;. При включении акустического даалекг;.; регистрировалось изменение угла ПВО длч необыкновенного лу*,:... Зная у юл ПВО ре , можно определи гь угол ориентации директора ип грзниць [6].

' Для исследования бог.оо тонких припоагрхностных слоеа (с»0.£ жм) мы применили ^зтод модуляционной эллипездегрии (см. глег.у 3). Регистрировали изменение эллиптичности спета, отраженного а; границы раздела призма - осциллирующий слой НЖК. Испольсуп литературнь-а данш*"з для показателей преломления и изиереннсз значения С5*:мпвлг.кье< угяоч, можно сычксгить амплитуду осцилляц'.'л директора 0S на грзккцв.

tice измерения псоводилнсь на ЗЦБ.

О Зксперт»еитальчыа результат'..:.

Измеряя амплитуду фазовой задержки вычисляем среди? э величину амплитуды двулучапреломленкя г;о толщине слоя:

-<(»,-"„)„ >.-~-г-< у ' , -0„Ч-)>- Откуда при изнееп!'„•'•;

"Я л'

зaroro О Iz) мояею полупить аСсолютнис значения 0Г„.

С доугсй стороны и»яп?л «зувисние угла ПВО пр." напсхсет« , г^сти«еспого давления ос,-> <6сз д?фсрл:ации ра =72,5 град.), мэяскс оценить угол ориентации директора на границе. Пояучеш знэчечи" 0~ =3.ч° {я?;,т ¿=32мкм) a 0S -4° (для tí=17r/<?í}.

Однако эти гезчбниа зкзчителько. отличались от результате?, получениях из s^.crjpi'wetiTca по эллипсе." •отр:-:!1:

-1.2°(длп яче«;?-* с'-32 к-'".)

На рис. 2 3 пекгзан'/ з:>г„',скксстн Фааогс"* зздер;:-:;:м ДОт и ампкпудо угла осгилтяц'/сй 0ь ¡пол учем-юй i-.з модуляционной аляиксокотрли). е згекскмссти от ¡x-ординаты^ х вдоль след. Характерные длины слсдовгя tfcrrornñ зглерюя? л е' раз 10,30,150 г?.» (дпп tí-S, 17,32м :м}.

Рас.2 Зависимость фазовой задержки от координаты 2 вдоль плоскости слоя: 1- 9 ьжм, 2- 17 ши, 3-32 нем.

Рйс-З Зависимость относительной амплитуда колебаний даректора вдоль плоскости слоя на граница от координаты х: 1- <1= 9 ыкм, 2- 32 МЫ.]-

О Теория. Получены расчетные формулы, которые поволяют объяснить затухание деформации вдоль слоя- по оси х и профиль 6(г) по толщине слоя. Теоретическое обоснованна экспериментальных результатов выполнено В.Н.Решетовым.

О Сравнение теории с экспериментом. В параграфе дано сравнение теории с экспериментом. Показано, что длина затухания

следукицим образом связана с параметрами ЖК: 3 = с/ ----,

\|3и(а4+а.5)

где а,- коэффициенты Лесли, и- частота осцилляции, р- плотность, с-скорость звука в веществе. Для 5ЦБ (с!=9,17,32мкм) 6=36,70,130 мм, что согласуется с экспериментом.

Теоретический анализ позволяет согласовать углы, определяемые из фазовой задержки и модуляционной эллипсометрии, за счет вариации всего 1-го независимого параметра • - энергии сцепления \\10 гсллэотропно ериан тированного НЖК с поверхностью. На рис.4 показано характерное распределение амплитуды утла наклона директора для ячейки с1=32.«кг.;.

Ряс.4 Характерное распределение амплитуда угла наклона директора

при энергии связи V/ = 2 = 10"' эрг/см2, 32 ккм- Здесь 0®= ±1^,

8*х1г= ±15°, 0.7 мкм-

Г»

О Введение. Данная глава посвящена исследованию динамики приповерхностных слоев НЖК при акустическом воздействии. В работе [5] показано, .что изменение флексополяризации при акустической дефсрмзции ЖК в гибридной ячейке для случая жесткой связи на пленарной границе определяется изменением угла ориентации директора на гомеотоопной поверхности:

5<Р/>=(е1+е,)в2/2е^, где е|- флексокоэффициенты, с!- толщина ячейки, 0- угол на гс.-'еотропнсй поверхности { 0<<1 ).

Флексозффеет регистрируется на основной частоте акустического воздействия только при наличии угла лреднгклона- на гомеотропной границе: 9о*0,

6=0о+0т31по)1, 0П- амплитуда осцилляций директора. Метод модуляционной эллипсомотрии позволяет определить изменение ориентации директора в простеночном слое, оценить углы Оо к 0т и определить \\'0.

О Метод модуляционной эллипсоглвтркк.

8 данном эксперимента г'ы изг,гареем динамические параметры эллипса поляризации для луч,? сгстг, отраженного от позерхиости при углах больших -т/.а ПВО при гкустичасксад воздействии на слой /дК. Сеема гкспсримяпа-и ной установи ярег.стаэг.е'я на р''с.5. Луч Нс-.Че яасй;:.- прелч падает на гемеотропнуо границу

гибридной ячейки под углам 80°. Вектор поляризации свата направлен под 45° к плосхости падения. Пластинка Х/4, ориеншросаннзя параллельно поляризатору, преаращает отраженный эллиптически поляризованный спет в линейно поляризованный. Посла анализатора

Ркс.5 Экспериментальная усталозкэ для модуляционной оллинсомэтрия. 1) He-Ne лазер; 2) диафрагма; 3) поляроиды; 4) нолущисаядрические лразмы с большим показателем преломления; 5) термопара; 6) жздкиа Хфясталл (5СВ); 7) акустический волновод; в) динамик; 9) пластинка Х/4; 10) фотодиод; 11) звуковой; генератор; 12) усилитель тока; 13) селективный вольтметр; 14) осциллограф; 15) цифровой вольтметр.

„ Переменное акустическое давление от динамика (57 Hz) вызывает осцилляции директора в ячейке, включая тонкие поверхностные слои, которые зондируются затухающей оптической волной. Изменение показателя преломление пе модулирует форму эллипса поляризации, соответственно и интенсивность с г, ara после анализатора. Переменный сигнал наблюдается на 1-ой и 2-ой гармониках акустического воздействия.

О Теория.

Геометрия эксперимента представлена на рис.6. Разность "фаз (<тр-о-,,) между обыкновенной (р) и необыкновенной (s) волнами отраженными от поверхности, зависит от показателей преломления п„, n¿> Peíí -<ЖК). N (стекла) и смугла падания): ap~at =

Эффективный показатель преломления = ¡t¡¡cos10sin2в

Переменное акустическое давление вызывает изменение угла наклона директора: e=0o+0msinot. После прохождения пластинки Х/4 амплитуда азимутального угла линейно поляризованного сиета, измеряемого в эксперименте, следующим образом связана с параметрами ЖК:

29„2 -I-0_2 л . 0„: eos2<а! —5-—+ 9„8„ smat - -=-

б „ = Л

показателей преломления Лгч.

, где А- константа, зависящая от

Рис.6 Ордентация векторов поляризации света до п после отражения от границы стекло - ЗЕК (угол падения $?= 80 , п - директор, амплитуда |Еэ|= |Вр!= ¡¡ -) а) вид со сгорозы; G) вид пч встречу

лучу. 1,2) эллипсы полярлзаики света для двуг различных углов дп-ректора 6;' 1-1") направление поляроАда и пластины Х/4; 2-2') изменяемое положение анализатора; 3~3') и 4-4') направления поляризгцзя луча после пластины Х/4 для двух углов 6, определяющих азимутальный угол 5.

Детектируемый сигнал на первой гармонике пропорционален ОдО^,, а на второй гармонике С, -3.

О Экспериментальное определение ориентации директора нз границе. Вез измерении были проведены на 5ЦБ с температурой перехода К'-! Т=34.5сС.

Для планарной ориентации использовался полизинилкетапь, а для гомеотропной- дистеарилхлорид хпе •*..

На рис.7 и 8 прсдстозлены температурные зависимости углов осцилляций 0т и преднаклона 0о Для ячеекразной толщины.

,1)

Рис.7 Температурная з'ииси-ноаг.ъ угла осцилляции директора на гоиеотропюи грсг.ице для разных толщин с/ ячеНки и толщин ориенгшнта

1)Ля7мкм, а'~0.06мкм; кривая 2)й~32мкм, (Гяйбмкм; кршия 3) <1=32мки, О.Облш*.

Рис.И Температурная зависимость угла наклона Открывая 1) й-7мхм<, ¡¡'=0.06, кривая 2) ¿'-О.бмкм. кривая 3\ё~32мт, (¡'-О.Обмти,

Как и ожидалось, динамический угол оказался больше а толстых ячейках (из-за увеличения вязкого момента, дайствующзго на директор у поверхности), а угол преднг.кг.она, наоборот, больше в тонких ячейках (из-за оолае сильного влияния ила.чарнай границы). .

Флексонапряжение при аю/стическом воздлйстзии [5] коррелирует с температурным поведением параметра 6о9т. С Пэ&ерздостный термодинамический потенциал. Полученные с, помощью шдулляционнои эллипсомотрии значения углов наклона директора на поааркности для ячеек разной толчцшы позволяют найти истинное значение поверхностного. термодинамического потенциала Щ&).

Глава поссящана исслсДсзап;ко акустоолехтричесй« к пироэлектрических эффектов в разкгжых >ХК системах. О Ш;ро- и пьззэ- оффолт з диэлектриках:

В первом параграфе: приаодитсл информация общего характера с глшо- и пьазо- оффзетас в диэлсетржах.

О Усганс-зка для игглорсн'.гя ^•.узтоэлсхтрического аффгета. На рлс.9 продстссяонс о/сн^римс-нтальная установка для исс)-.2г,9с!£ни8 полярных сгс'.юш при ьхусгоюском соэдайстюм. :,СК пег/ощэлен в тсС.ху. с наполеоны;?:* спа.яродвми (ЙпОо).

'СТСК"а'-Г,! -¡-хТ: ТСЙЛОПОУг;?.'!,; ЛК'/СТК'-СС*«*

iii.aiwsiv.ii г«»г..-.гло5ь к чер-зэ «.сииэяымй г.зтруоо::,

г^укс.'-одс.-.) с При г-..:...:. •.:•>.чс.- скуо»1Чос:.3'.'

п". зл^-я^з/кл перел-жьо.*

.ма^г^См съ^цги. к>.' и ь,. ы.-,г».-./¡метром у,~ „скозы:' ; .;■! иг-./л".'¿л ч от,1.:.;;з.

!!

о йкусго- и пиро- электрический эффект в Зс фаза )!(!(. Исследовался акустозлехгричесшй аффект

:;изкомолекулярнсм сешз^оэлсктрическсм ВГУ-ИКАИ N.75.

о.

осг-о- со - о - {д}{д> СО - о -сд7 ■

Генерируемое на опектродах напряжение при а-устическс.-: ссзаейстпии регистрировалось одновременно с пироэффектом.

АР

I >

Г&

1

о

■С)

Эшяюгкмсипльжн установка исслслозания акусто-электричсского

1- ;хк ячейка, 2- дшш'нк, 3- чвуковой пенердгор, 4- нсточнкк !:осг«>.-шого шшрялх-нкл, 5- селективный наноЕольтм« р, 6- самсшч-ец, 7-осциллефг.ь, д. нолярталионнмч микроскоп.

С чОПор1«.:лснтолы!ыв результаты представлены па рис.10. Переменное сг/стичес:'оо дазлонка пызываот либо упругую деформацию структуры с8Г!!Зтссле!стричес::с,'о (аналогично твердым кристалла?.?), либо т'лон-'в с попа огкосителы'э друг друга. Именно деформация слоев Н.им>№! к ип-лзнеыг.о угла наклона молекул о спсях 0 и изменению спонтрлнсй пол^ризтгли - истинный пьезозфф«ет. Течение сг.оап ?.чмгзт г.гшутаяи^'.й ^гоп о, и следовательно г.елкчнну средней г.ог.рыазщг.*, Этот с,т/".-лй с2су}::даотсп в [7].

электрическом пола.

ОПьезозффект в лиотропном ЖК с -хиральной примесью (структурном аналоге бйомембраны).

Биомембраны играют важную роль в жизнедеятельности клетки. Основные органические компоненты мембран это ли.пидь;. И>; надмолекулярная организация (обусловленная взаимодействием с водой) представляет собой бислои, аналогичные лиотропным яамелярным ЖК фазам. Возможность существования спонтанно/ поляризации в лиотропных ЖК была предсказана в [8] по аналогии с термотропными ЖК сегнетоэлектриками. Но экспериментальное подтверждение было затруднено большой проводимостью лиотропных ЖК что исключало применение пироэлектрического метода и меюда TOKOS переполяризации. Симметрийныз треоования

сегнетоэлсктоичества в ЖК были реализованы нами в лиотропном Ж,-., состоящем из липидов, допированных хиральным веществом (в нашем случае холестерином). Молекулы имеют согласованный наклон в

фазе.

Вещества и методика эксперимента. •

Мы изучали акустически индуцированный пьезоэффект в лиотропных ЖК. В эксперименте регистрировалось пьезонапряжение как функция температуры.

Б качестве объекта исследования мы использовали один из наиболее распространенных фосфолипидов- дйпальмитоил фосфатидилхолин (DPPC, М=734г/моль), допйрозанный оптически активным холестерином в концентрациях от 5% до 30% по весу. Ламеллярныа фазы получали добавлением 15%-30% воды или зтиленгликолй. Обсузденкэ результатов

Пьезозффеет для DPPC, допирооанного холестерином, оказался на nopauo;; больше, чем пьезоэффект с смеси без хиральной добавки. Sso

п

2.Разработан метод модуляционной эллипсометрии, позволяющий исследовагь динамику приповерхностных слоев ЖК.

Определены температурные зависимости статического и динамического углов наклона директора на гомеотропной границе при акустическом возбуждения.

Получено истинное значение повехнсстиого

термодинамического потенциала ЩО).

3.Исследозаи акустоэлектрический эффект з низтемолекулярных ЖК сегнетоэлеетриках.

'Из измерения акустически индуцированного пьезоэффекта з ЖК сегиетозлектрических полимэрах оценены пьеоомсдули с)з|. Показано, что пиро- и пьезо- эффекты для жидкокристаллических сегдетозгектрическмх полимеров обусловлены изменением надмолекулярной стуктуры.

Используя данную методику исследованы эффекты релаксации в ЖК сегнетоэлекгрических полимерах. Из фазового сдвига определена температура стеклования.

Л.С помощью комбинированных измерений пьезоэлектрического и пироэлектрического эффектов подтверждено наличие полярной X-фазы в одном из полифипьных соединений.

5.Показано, что лиотропный ЖК, допированный хиральной примесью (структурный аналог биомембран) обладает сегнетоэлектрическимм свойствами.

Благодарности.

Автор благодарен друзьям и коллегам, также научным руководителям ' за совместную работу, помощь и конструктивную критику при выполнении диссертационной работы.

Цитированная литература:

1. S.V.Yablonskii, L.M.BIinov and S.A.Pikin. The electric current caused by a pulse flow of a liquid crystals, Mol.Cryst.Liq.Cryst., 127, 381 (1985).

2. - R.B.Meyer, L.Liebert, L.Strzelecki and P.Keller. Ferroelectric Liquid Crystals, J.Physique Lett., 36, L-69 (1975).

3. Жидкокристаллический порядок в полимерах, под ред. А.Блюмштейна, М., Мир 198!.

4. Meyer R.S. Piezoelectric Effects in Liquid Crystals, Phys.Rev.Lett., 22, 918 (1969).

5. Blinov L.M., Bcresnev L.A., Davydyan S.A., Kononov S.G., Yablonsky S.V., Flexo-elcctric effects in liquid crystals, Ferroelectrics, 84, 365 (1988).

.6. Hinov H.P., Sainov S., Total internal reflection from nematic liquid crystals, Revue Phys.Appl., 15, 1307 (1980).

7. P.Pieranski, E.Guyon, P.Keller. Shear flow induced polarisation in ferroelectric srnectic C*, J.Physique, 36, 1005 (1975).

8. Л.А..Бсреснеп, Л.М.Блинов, Е.И.Ковшев, Докл.Акад.Наук СССР, 265, 210 (1982).

9. RToumilhac, L.M.BIinov, J.Simon,. S.V.Yabicnsky, Ferroelectric liquid crystals from achiral molecules, Nature, 359, 621 (1992).

10. M.G.Broadhurst, G.T.Davis, J.E.McKimiey and R.E.ColUns.y.App/.P/iyi. 49, N10,4992,(1978).

11. V.P.Shibaev.M.V Kozlovsky, N.A.Plate, L.A.Beresnev ar.d L.M.Blinov. Ferroelectric liquid-crystalline polymethacrylatci, Liquid Crystals, 8, 545. (1SQ0).

ijjymjxr

1. LM Blinov, B.i.Ostrovskii. D.Subachius, M A.Saidachrnetov and S.V.Yablonsky, "The structure and properties of ferroelectric lyotropic liquid crystals based ca dipalmitoyiphosphatidyl choline", Twelfth European Crystallographic Meeting (Moscow, USSR, August 19S9), v.3, 322.

2. L.M.Blinov, D.Subachius, S.V.Yablonsky, "Piezoelectric effect in aqueous lyotropic chiral mesophases and thermotropic liquid crystalline polymers", The

SecoriG

International Conference "Molecular Electronics and Biocornputers" (Moscow, September 19S9), Abstracts, 18.

3. Л.М.Блипов, С.А.Давидян, В.Н.Решетов, Д.Б.Субачюс, С-В-Яблопский. "Особенностн'пуазейлева течения в плоских капиллярах на примере акустически возбуждаемого жидкого кристалла", ЖЭТФ, 97 (S), 1597 (1990J.

4. Л.М.Блинов, Д.З.Раджабов, Д.Б.Субачюс, С.ВЛ(шонский. "Определение анизотропной части поверхностного термодинамического потенциала нематического жидкого кристалла", Письма в ЖЭТФ, 53(4),223 (1991).

5. L.M.Blinov, D.B.Subachius, S.V.Yablonsky, "The hydrodynamics of surface layers of neinatic liquid crystals studied by modulation ellipsometry",

J.de Physique 2, vol.1 (1991) 459-469.

6. L M.Blinov, M.V.Kozlovsky, D.Subachius, S V.Yablonsky, "Acousto-electric effect in ferroelectric liquid crystals", Summer European Liquid Crystal conference. August 19-25, 1991, Vilnius. Abstracts B2S.

7. A.G.Petrov, A T.Todorov,

B.Bonov, L.M.Blinov, S.V.Yablonsky, D.B.Subachius, N.Tvetkova, "Manifestation of ferroelectricity in lyotropics with chiral additives' biomembranes' analogs",

Ferroelsctries, vol.114, (1991) 415.

8. F Tournilhac, L.M.Blinov, J Simon, D.B.Subachius, S.V.Yablonsky, "Physical properties of achiral mesomorphic ferroelectrics",

Synthetic Metals, 54 (1993) 253-261.

9. S V.Yablonskii, E.I.Katz, M:V.Kozlovskii, T.Weyrauch, E.A. Soto-Bustamante, D.Subachius and W.Haase, "Piezoelectric effect in the poled amorphous and liquid crystalline polymers Determination of the piezoelectric coefficients ¿31- A new approach.", будет опубликовано в Molecular Materials.