Исследование влияния внешних полей на равновесные свойства и фазовые переходы в системах с ориентационными взаимодействиями тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

На правах рукописи

Петрова Татьяна Олеговна

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВНЕШНИХ ПОЛЕЙ НА РАВНОВЕСНЫЕ СВОЙСТВА И ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В СИСТЕМАХ С ОРИЕНТАЦИОННЫМИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯМИ

Специальность 01.04.07 - физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Санкт-Петербург 2013

005540970

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Физика сегнетоэлектриков, жидких кристаллов (ЖК) и других систем с различными типами ориентационного порядка в настоящее время является одним из ведущих разделов физики конденсированного состояния. С одной стороны, это связано с фундаментальным характером физических идей, многогранностью и общностью проблем и методов их решения, возникающих при изучении электрических, оптических и других свойств частично упорядоченных систем ("мягкой материи"). С другой стороны, интерес к этим системам обусловлен быстро растущим применением низко-и высокомолекулярных ЖК и сегнетоэлектрических новых материалов в качестве различных датчиков и преобразователей в радио- и акусто-электронике, нелинейной оптике и др. перспективных областях науки и техники. Кроме того, в этих областях с традиционными неорганическими (низкомолекулярными) сегнетоэлектриками и ЖК стали успешно конкурировать полимерные системы. Например,

поливинилиденфторид (ПВДФ) и его сополимеры обладают наличием переключаемой электрическим полем спонтанной поляризации, нелинейными пьезоэлектрическими, пироэлектрическими и оптическими свойствами (работы Mulder M., Mischler С., Baschnagel J., Dasgupta S., Wang T., Furukawa T., Date M., Fukada E., Lovinger A.J., Блинов JI.M., Фридкин B.M., Палто С.П., Буне A.B., Даубен П.А., Дюшарм С. и др.).

Исследование равновесных свойств анизотропных сред, таких как кристаллы, сегнетоэлектрики, ЖК и др., внесли также огромный вклад в понимание структуры конденсированного состояния. Основные особенности физических характеристик систем, находящихся в ориентированном состоянии, прежде всего, связаны с геометрической анизотропией структурных единиц этих систем. Кроме того, физико-химические свойства подобных низкомолекулярных или полимерных материалов в значительной степени зависят от внутри- и межмолекулярного трансляционного и ориентационного порядка и подвижности соответствующих кинетических структурных единиц (молекул, фрагментов полимерных цепей и др.). В области фазовых переходов в частично или полностью упорядоченное

состояние для указанных систем обычно характерны существенные аномалии их диэлектрических и других свойств, которые оказываются весьма чувствительными к электрическим, магнитным полям и др. внешним воздействиям. Поэтому изучение поведения различных веществ в области фазовых превращений является одной из актуальных проблем физики конденсированного состояния. Важным является также направление, связанное с исследованием структуры поверхностей новых полимерных композитных материалов, например, тонколистового оцинкованного металлопроката с полимерными покрытиями, для выявления причин появления дефектов продукции и разработки методов для их устранения, связанными с такой важной характеристики при производстве этих покрытий, как пиковая температура металла (ПТМ), при которой достигается максимальная адгезия полимера и обеспечиваются наиболее важные технические показатели для обеспечения требуемых параметров покрытия (блеска, прочности и др.).

Объектом исследования диссертационной работы являются частично упорядоченные системы с ориентационными взаимодействиями (сегнето-электрики, жидкие кристаллы и др.). Особое внимание будет направлено на изучение этих систем во внешних полях, в области вблизи фазовых переходов, где неприменима классическая теория Ландау.

Цель работы: исследование с помощью аналитических приближений и методов компьютерного моделирования равновесных и критических свойств систем с различными типами ориентационного порядка, возникающего как спонтанно, так и при наличии внешних электрических полей, теоретическая интерпретация известных и предсказание новых экспериментальных закономерностей.

Достижение данной цели было обеспечено решением следующих задач:

1. С помощью аналитических методов исследовать фазовый переход из изотропного в упорядоченное состояние в двумерных решеточных системах ротаторов с анизотропными ориентационными взаимодействиями: определить точку перехода и рассчитать параметры ориентационного порядка в различных направлениях системы.

2. Разработать программное обеспечение (вычислительный комплекс) для компьютерного моделирования и расчета равновесных и критических

свойств частично упорядоченных систем с ориентационными взаимодействиями методом Монте-Карло. Протестировать, проверить адекватность и определить критерии сходимости разработанных алгоритмов комплекса с помощью сравнения рассчитанных характеристик с результатами известных аналитических теорий и экспериментальными данными.

3. Исследовать влияние межмолекулярных взаимодействий, температуры и внешних электрических полей на параметры ближнего и дальнего ориентационного порядка для двумерных и трехмерных систем с взаимодействиями дипольного и квадрупольного типов. Рассчитать температурные зависимости теплоемкости, восприимчивости и других макроскопических характеристик сегнето-, антисегнетоэлектрических и жидкокристаллических систем.

4. Провести изучение поверхностных свойств полимерных покрытий (на примере ПВДФ) для листового металлопроката. Определить зависимости ПТМ от химической природы полимера, концентрации растворителя, скорости движения полосы металла с полимерным покрытием в сушильной печи и других факторов производственного процесса. Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки

Российской Федерации, в рамках реализации федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на

2009-2013 годы (соглашения № 14.В37.21.0457, № 14.132.21.1701 и №

01201151196).

Научная новизна результатов работы заключается в том, что в ней впервые:

1. Вариационным методом изучена двумерная система ротаторов с анизотропными ориентационными взаимодействиями. Найдена точка фазового перехода 1-го рода, рассчитаны параметры ближнего ориентационного порядка в различных направлениях системы.

2. Разработан программный комплекс для исследования равновесных и критических свойств двумерных и трехмерных низкомолекулярных и полимерных сегнето- и антисегнетоэлектрических, жидкокристаллических систем в зависимости от их внутренних параметров (констант ориентаци-онных взаимодействий) и внешних условий (температуры, амплитуды и частоты электрических полей).

4. Изучение поверхностных эффектов в полимерных покрытиях металлов позволяет объяснить зависимость максимального значения адгезии от пиковой температуры металла, толщины покрытия и скорости движения стального листа в сушильной печи, подтверждаемыми результатами производственных испытаний.

Достоверность полученных результатов и выводов, сделанных в диссертации, основана на использовании обоснованных методов статистической физики и методов компьютерного моделирования, обобщенных для описания анизотропных низкомолекулярных и полимерных систем с ориентационным порядком. Основные выводы работы находятся в хорошем количественном или качественном соответствии с данными, полученными аналитическими и экспериментальными и методами.

Апробация результатов исследования. Результаты исследований были представлены на следующих всероссийских и международных конференциях и семинарах: Всероссийской научно-практической конференции «Череповецкие научные чтения» (Череповец, 2010), XLIX-ОЙ Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 2011), 17-ой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых «ВНКСФ-17» (Екатеринбург, 2011), 12-ой международной конференции «Физика диэлектриков» (Санкт-Петербург, 2011), 19-ой Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков «ВКС-XIX» (Москва, 2011), 7-ой Санкт-Петербургской конференции молодых ученых с международным участием «Современные проблемы науки о полимерах» (Санкт-Петербург, 2011), Конференции-конкурсе молодых физиков (Москва, 2012), 7-ой Всероссийской Каргинской конференции «Физико-химия полимеров» (Тверь, 2012), 7-ом международный семинаре по физике сегнетоэластиков (Воронеж, 2012), 1-ой международной Интернет-конференции «На стыке наук. Физико-химическая серия» (Казань, 2013), Международной конференции TechConnect World 2013 (Вашингтон, 2013).

Личный вклад автора состоял в решении поставленных задач с помощью разработанных аналитических и компьютерных методов расчета, разработке программного комплекса MK-ORDER®, а также анализе и использовании полученных результатов при интерпретации экспериментальных данных, формулировке и обобщении выводов.

а точки В - локальному минимуму. При увеличении температуры (параметра г=квт/к,) точки А и В приближаются друг к другу, и при критическом значении 1с существует единственная точка пересечения кривых (рис.2б), соответствующая фазовому переход 1-го рода в упорядоченное состояние. При значениях г> гс кривые не пересекаются, поэтому значения параметров Л, и А, равны нулевому значению. При изменении параметра анизотропии решение получается аналогичным образом, только смещается критическая точка и кривые, соответствующие решениям уравнений (4), не являются симметричными относительно биссектрисы координатного угла (рис. 2г-е).

Для проверки правильности выбранного приближения проведено моделирование рассматриваемой системы с потенциалом (1) на основе созданного программного комплекса МК-ОИСЕЯ® с помощью метода Монте-Карло при периодических граничных условиях. Как видно из рис. 3, значения и /¿¡, вычисленные вариационным и компьютерным методами, совпадают вплоть до точки фазового перехода гс.

О 0.4 0.8

Рис. 3. Зависимости параметров ближнего Рис. 4. Зависимости параметров ближнего

ориентационного порядка (//, и /у,) в дву- ориентационного порядка (1, 3) и д

мерной анизотропной системе (е = 0.2) от (2, 4) в двумерной анизотропной системе от

приведенной температуры г = 1свТ/К1 ва- приведенной температуры г = квТ/К1 при

риационное приближение (7,2), компьютерное моделирование (3,4).

разных значениях /г=0 (7, 2), Л = 1(3, 4).

параметра поля

Методом Монте-Карло было исследовано влияние электрического поля на параметры ближнего ориентационного порядка. Потенциальная энергия

систем, находящихся во внешнем электрическом поле е имеет вид:

я-«и-^Х00^-.» -Р.*,-*)-РЕ^,со<<Р,.т)•

(5)

где Е— модули напряженности электрического поля и дипольного момента р. Из рис. 4 видно, что точка фазового перехода сдвигается вправо при увеличении параметра поля и = Е р/к,.

ЧЕРЕПОВЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВНЕШНИХ ПОЛЕЙ НА РАВНОВЕСНЫЕ СВОЙСТВА И ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В СИСТЕМАХ С ОРИЕНТАЦИОННЫМИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯМИ

— ----Специальность 01.04:07 Физика конденсированного состояния

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Научный руководитель:

кандидат физико-математических наук,

доцент

Максимова Ольга Геннадьевна

Череповец -2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ..........5

ГЛАВА 1 Равновесные свойства и фазовые переходы в системах с ориентационными взаимодействиями: теория, моделирование, эксперимент (обзор) .17

1.1 Классические решеточные модели с ориентационными взаимодействиями. . . . . . . . .17

1.1.1 Модели Изинга и Гейзенберга. . . . .17

1.1.2 Изотропная и анизотропная 2¿/-модели планарных ротаторов. Гармоническое и вариационное приближение . 24

1.1.3 Анизотропная 3¿/-модель планарных ротаторов. . 36

1.2 Аналитические методы исследования и компьютерное моделирование влияния внешних полей на фазовые переходы . 40

1.3 Основные методы и алгоритмы компьютерного моделирования для изучения систем с ориентационными

_ _ взаимодействиями__—. —.----г- —.--:---—. — т---47—-

1.4 Результаты экспериментальных исследований и технологических испытаний равновесных и критических свойств низкомолекулярных и полимерных слоев, пленок и покрытий . 52 Выводы к Главе 1 ........ 58

ГЛАВА 2 Исследование равновесных и критических свойств двумерных систем с ориентационными степенями свободы .61

2.1 Модель двумерной сегнетоэлектрической системы с анизотропными ориентационными взаимодействиями . . 61

2.2 Изучение фазовых переходов в низко- и высокомолекулярных сегнетоэлектрических системах (вариационное приближение) . . . . . .61

2.2.1 Расчет вариационных параметров и критических свойств модели ....... 62

2.2.2 Вычисление параметров ближнего ориентационного порядка. ......... 67

2.3 Исследование статистических свойств и фазовых переходов в двумерных системах методом Монте-Карло . . . .71

2.4 Описание и тестирование программного комплекса МК-ОЯЭЕЯ6. Сопоставление аналитических расчетов (в вариационном приближении) с результатами компьютерного моделирования . . . . . . . . .76

2.5 Изучение влияния электрических внешних полей на фазовые переходы в системах с ближним ориентационным порядком . 79 Выводы к Главе 2 . . . . . . .81

ГЛАВА 3 Исследование статистических свойств и разовых___

переходов в трехмерных системах с ориентационными взаимодействиями разного типа. .... 83

3.1 Модель трехмерной системы ротаторов с анизотропными ориентационными взаимодействиями (дипольного и квадрупольного). ........ 83

3.2 Моделирование фазовых переходов. .... 86

3.3 Изучение влияния электрических полей на фазовые переходы .......... 93

3.4 Исследование поверхностных свойств полимерных пленок

(на основе ПВДФ покрытия) . . . 106

3.4.1 Модель трехмерного полимерного слоя с ориентационным порядком . . . . 106

3.4.2 Компьютерное моделирование поверхностных свойств полимерных многослоевых пленок (на основе ПВ ДФ) 108

Выводы к Главе 3. . . . . .115

ЗАКЛЮЧЕНИЕ..........117

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК......119

ПРИЛОЖЕНИЕ Руководство пользователя ПК MK-ORDER® 131

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

Физика сегнетоэлектриков, жидких кристаллов (ЖК) и других систем с различными типами ориентационного порядка в настоящее время является одним из ведущих разделов физики конденсированного состояния. С одной стороны, это связано с фундаментальным характером физических идей, многогранностью и общностью проблем и методов их решения, возникающих при изучении электрических, оптических и других свойств частично упорядоченных систем ("мягкой материи"). С другой стороны, интерес к этим системам обусловлен быстро растущим применением низко-и высокомолекулярных ЖК и сегнетоэлектрических новых материалов в качестве пьезоэлектрических датчиков и других преобразователей в радио- и акустоэлектронике, нелинейной оптике и др. перспективных областях науки и техники. В этих областях они стали успешно конкурировать с традиционными неорганическими (низкомолекулярными)

сегнетоэлектриками и ЖК. Поливинилиденфторид (ПВДФ) и его сополимеры обладают наличием переключаемой электрическим полем спонтанной поляризации, пьезоэлектрическими, пироэлектрическими и нелинейными оптическими свойствами (работы Mulder M., Mischler С., Baschnagel J., Dasgupta S., Wang T., Furukawa T., Date M., Fukada E., Lovinger A.J., Блинов JI.M., Фридкин B.M., Палто С.П., Буне A.B., Даубен П.А., Дюшарм С. и др.) [1-4].

Изучение равновесных свойств анизотропных сред, таких как кристаллы, сегнетоэлектрики, ЖК и др., внесло огромный вклад в понимание структуры конденсированного состояния. Основные особенности физических характеристик систем, находящихся в ориентированном состоянии, прежде всего, связаны с геометрической анизотропией структурных единиц этих

систем. Кроме того, физико-химические свойства подобных низкомолекулярных или полимерных материалов в значительной степени зависят от внутри- и межмолекулярного трансляционного и ориентационного порядка и подвижности соответствующих кинетических структурных единиц (молекул, фрагментов полимерных цепей и др.). В области фазовых переходов в частично или полностью упорядоченное состояние для указанных систем обычно характерны существенные аномалии их диэлектрических и других свойств, которые оказываются весьма чувствительными к внешним воздействиям: электрическим, магнитным и др. полям. Поэтому изучение поведения различных веществ в области фазовых превращений является одной из актуальных проблем физики конденсированного состояния [5]. Актуальным является также направление, связанное с исследованием структуры поверхностей новых полимерных композитных материалов, например, тонколистового оцинкованного металлопроката с полимерными покрытиями, для выявления причин появления дефектов продукции и разработки методов для их устранения [6, 7], а также изучение такой важной характеристики этих покрытий, как пиковая температура металла (ПТМ), при которой достигается максимальная адгезия полимера и обеспечиваются наиболее важные технические показатели для обеспечения требуемых параметров покрытия (блеска, прочности и др.).

Объектом исследования диссертационной работы являются частично упорядоченные системы с ориентационными взаимодействиями (сегнетоэлектрики, жидкие кристаллы и др.). Особое внимание будет направлено на изучение этих систем во внешних полях, в области вблизи фазовых переходов, где неприменима классическая теория Ландау.

К настоящему времени известно, что в двумерных и квазидвумерных низко- и макромолекулярных структурах проявляются фазовые переходы и свойства, отличные от соответствующих переходов и свойств трехмерных

(объемных) систем, и поэтому они представляют отдельный интерес для

6

многих экспериментальных и теоретических исследований. При учете сходства молекулярного строения таких систем можно ожидать, что происходящие в них процессы при воздействии внешних полей можно моделировать универсальными методами, поэтому становится актуальным вопрос о более глубоком изучении строения и свойств этих материалов [8]. Для описания свойств ЖК систем с нематическим или планарным ориентационным порядком разработаны аналитически решаемые феноменологические теории (Франк-Озеен-Цохер, Хохлов-Гросберг и др.) или молекулярные модели (де Жен, Бирштейн, Готлиб-Максимов и др.) [9 -14].

Одним из самых простых способов описания критических явлений является метод среднего поля, разработанный в работах Ланжевена-Вейсса, Майера-Заупе, Гинзбурга-Ландау и др. авторами для изучения различных частично упорядоченных систем (сегнетоэлектрических,

жидкокристаллических и др.). Он объясняет ряд важных особенностей критических явлений, но является неудовлетворительным для описания этих систем непосредственно в области фазового перехода. Развитие компьютерных технологий существенно расширило представления о методах решения данных задач.

Наиболее распространенными методами для изучения систем со сложной надмолекулярной архитектурой с помощью компьютерного моделирования являются различные варианты методов молекулярной и броуновской динамики (Greenwell Н.С., Karaborni S., Балабаев Н.К., Мазо М.А., Халатур П.Г, Даринский A.A., Неелов И.М., Люлин C.B. и др.) и Монте-Карло (Binder К., Skipper N.T., Chang F.-R.C., Рабинович А.Л., Воронцов-Вельяминов П.Н., Хохлов А.Р., Аскадский В.А., Иванов В.А. и др.) [15 - 18]. С помощью методов можно подробно изучить особенности реальных физических процессов на разных пространственных и временных масштабах.

Цель работы: исследование с помощью аналитических приближений и

методов компьютерного моделирования равновесных и критических свойств

7

систем с различными типами ориентационного порядка, возникающего как спонтанно, так и при наличии внешних электрических полей, теоретическая интерпретация известных и предсказание новых экспериментальных

I

закономерностей.

Достижение данной цели было обеспечено решением следующих задач:

1. С помощью аналитических методов исследовать фазовый переход из изотропного в упорядоченное состояние в двумерных решеточных системах ротаторов с анизотропными ориентационными взаимодействиями: определить точку перехода и рассчитать параметры ориентационного порядка в различных направлениях системы.

2. Создать программно- вычислительный комплекс для компьютерного моделирования и расчета равновесных и критических свойств частично упорядоченных систем с ориентационными взаимодействиями методом Монте-Карло. Протестировать, проверить адекватность и определить критерии сходимости разработанных алгоритмов комплекса с помощью сравнения рассчитанных характеристик с результатами известных аналитических теорий и экспериментальными данными.

3. Исследовать влияние межмолекулярных взаимодействий, температуры и внешних электрических полей на параметры ближнего и дальнего ориентационного порядка для двумерных и трехмерных моделей систем с взаимодействиями дипольного и квадрупольного типов. Рассчитать температурные зависимости теплоемкости, восприимчивости и других макроскопических характеристик сегнето-, антисегнетоэлектрических и жидкокристаллических систем.

4. Провести изучение поверхностных свойств полимерных покрытий (на примере ПВДФ) для листового металлопроката. Определить зависимости ПТМ от химической природы полимера, концентрации растворителя, скорости движения полосы металла с полимерным покрытием в сушильной печи и других факторов производственного процесса.

Результаты работы получены при выполнении НИП «Компьютерное моделирование процессов формирования, равновесных свойств и подвижности в частично упорядоченных наноструктурах: слоях и пленочных покрытиях» (Гос. контракт № 14.В37.21.0457), и «Изучение структурных и фазовых переходов в системах с ориентационным порядком» (Гос. контракт № 14.132.21.1701) по направлению «Индустрия наносистем. Компьютерное моделирование наноматериалов, наноустройств и нанотехнологий» в рамках реализации ФЦП Миниобразования и науки Российской Федерации «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы», НИП «Изучение влияния химического строения, жесткости и длины макро молекул на ориентационный порядок, локальные и крупномасштабные релаксационные процессы в полимерных наноструктурах» в рамках реализации АВП «Развитие научного потенциала высшей школы на 2009-2011 г.г.» (Гос. контракт № 01201151196). Научная новизна результатов работы заключается в том, что в ней впервые:

1. Вариационным методом изучена двумерная система ротаторов с анизотропными ориентационными взаимодействиями. Найдена точка фазового перехода 1-го рода, рассчитаны параметры ближнего ориентационного порядка в различных направлениях системы.

2. Разработан программный комплекс для исследования равновесных и критических свойств двумерных и трехмерных низкомолекулярных и полимерных сегнето- и антисегнетоэлектрических, жидкокристаллических систем в зависимости от их внутренних параметров (констант ориентационных взаимодействий) и внешних условий (температуры, напряженности и частоты электрических полей).

3. Получены зависимости комплексной диэлектрической восприимчивости для сегнето- и антисегнетоэлектрических систем от частоты внешнего поля при различных значениях температуры и констант взаимодействий.

4. На основании результатов компьютерного моделирования сформулированы рекомендации для оптимального проведения технологического процесса сушки ПВДФ покрытий металлов. Научная значимость работы состоит в том, что для компьютерного моделирования фазовых переходов и расчета различных равновесных свойств частично упорядоченных низкомолекулярных и полимерных систем с различными типами ориентационного порядка методом Монте-Карло был создан программный комплекс М K-ORDER0 (Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013610009). Теоретические закономерности, полученные с помощью данного комплекса, могут быть использованы при интерпретации данных, обнаруженных для этих систем различными экспериментальными методами.

Практическая значимость работы состоит в том, что результаты изучения поверхностных свойств полимерных покрытий металла позволяют сформулировать определенные рекомендации для проведения технологического процесса сушки полимерного ПВДФ покрытия листового металлопроката (в цехе полимерных покрытий ОАО «Северсталь» и на других металлургических предприятиях).

Результаты исследований представлены в промежуточных и итоговых научно-технических отчетах по выполнению Государственных контрактов № 14.В37.21.0457, № 14.132.21.1701 и № 01201151196 в рамках различных программ Министерства науки и образования РФ.

Результаты данной НИР могут быть использованы в ИВС РАН, ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН, ИХФ им. H.H. Семенова РАН, Институте кристаллографии имени A.B. Шубникова РАН, а также Научно-исследовательском физико-химическом институте им. Л.Я. Карпова, Московском, Санкт-Петербургском и Тверском государственных университетах. Некоторые результаты данной работы также могут быть использованы в учебном процессе в других вузах при изучении материаловедческих дисциплин.

Достоверность полученных результатов и выводов, сделанных в диссертации, основана на использовании надежно обоснованных методов статистической физики и методов компьютерного моделирования, обобщенных для описания анизотропных низкомолекулярных и полимерных систем с ориентационным порядком. Основные выводы работы находятся в хорошем количественном или качественном соответствии с данными, полученными аналитическими и экспериментальными методами. Апробация результатов исследования

Результаты исследований представлены на следующих всероссийских и международных конференциях и семинарах: Всероссийской научно-практической конференции «Череповецкие научные чтения» (Череповец,

2010), XLIX-ой Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 2011), 17-ой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых «ВНКСФ-17» (Екатеринбург, 2011), 12-ой международной конференции «Физика диэлектриков» (Санкт-Петербург, 2011), 19-ой Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков «ВКС-XIX» (Москва, 2011), 7-ой Санкт-Петербургской конференции молодых ученых с международным участием «Современные проблемы науки о полимерах» (Санкт-Петербург,

2011), Конференции-конкурсе молодых физиков (Москва, 2012), 7-ой Всероссийской Каргинской конференции «Физико-химия полимеров» (Тверь,

2012), 7-ом международный семинаре по физике сегнетоэластиков (Воронеж, 2012), 1-ой международной Интернет-конференции «На стыке наук. Физико-химическая серия» (Казань, 2013), Международной конференции TechConnect World 2013 (Вашингтон, 2013).

Личный вклад автора состоял в решении поставленных задач с

помощью разработанных аналитических и компьютерных методов расчета,

©

разработке программного комплекса MK-ORDER , а также анализе и

использовании полученных результатов при интерпретации

экспериментальных данных, формулировке и обобщении выводов.

11

Публикации. Материалы диссертации отражены в 17 публикациях, в том числе в 9 статьях и 8 тезисах и материалах докладов на региональных, всероссийских и международных конференциях и семинарах. Имеется 1 авторское свидетельство государственной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка (128 наименований) и приложения. Полный объем работы составляет 136 страниц, 43 рисунка.

Диссертация построена следующим образом. Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи работы, раскрыты научная новизн�