Локальное вращение молекул нематического жидкого кристалла в магнитных, электрических и акустических полях тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

О А

На правах рукописи

МУЛЮКОВ БУЛАТ ХАРИСО0ИЧ

ЛОКАЛЬНОЕ ВРАЩЕНИИ МОЛЕКУЛ НЕМАТИЧЕСКОГО ЖИДКОГО КРИСТАЛЛА В МАГНИТНЫХ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И АКУСТИЧЕСКИХ ПОЛЯХ.

01.04.24 - теплофизика и молекулярная фрэика '

АВТОРЕФЕРАТ диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

УФА -1996

Работа выполнена в Башкирском государственном университете

Научные руководители : доктор физико-математических наук, профессор Чувыров А. Н.; кандидат физико-математических наук, ст.н.с. Скалдии О. А.

Официальные оппоненты : док-хор физико-математических наук, профессор Харрасов М. X.; доктор физико-математических наук, профессор Пономарев О. А.

Ведущая организация : Пермский государственный университет

Защита состоится июля 1996 г. в 16.00 часов на засе-

дании диссертационного совета К.064.13.06 по присуждению ученой степени кандидата физико-математических тук в Башкирском государственном университете по адресу: 450074, г. Уфа, ул. Фрунзе, 32, физический факультет, к. 216.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Башкирского государственного университета.

Автореферат разослан « 1 » июня 1996 г. Ученый секретарь специализированного

совета, 1?. х н. / Л.А.Ковалева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Актуальность работы. Жидкие кристаллы были открыты еще в конце прошлого столетня. Однако широкой известности, результаты этих исследований не получили, вероятно, в связи с тем, что | жидкие кристаллы (ЖК) ие находили практического применения. ■ |

Жидким кристаллом или мезоморфным состоянием называет- ! ся такое состояние вещества (от греческого слова меэос, что значит _ I промежуточный), в котором оно обладает одновременно свойствами , твердого тела (пространственная анизотропия физических свойств) и , свойствами жидкости (высокая пластичность, доходящая до текуче- | сти, способность к образованию капель, отличных по форме от обычной жидкости и т.п. Известны три группы жидких кристаллов: тер- | мотроппые, лиотропные и фототропиые. Термотропные кристаллы образуются в процессе нагревания твердого вещества и существуют в некотором интервале температур Я давлений. Лиотропные кристал- > лы возникают при растворении некоторых твердых кристаллов в | определенны* растворителях, при этом область их существования ограничена определенными значениями концентраций С[ и с^ К третьей группе относятся вещества, обладающие свойством фототропии, т.е. обратимого изменения окраски под влиянием освещения.

Для характеристики расположения молекул в Мезофазах вво- ,1 дится единичный вектор й, указывающий направление преимущественной ориентации длинных осей молекул. Его принято называть «директор». Директор феноменологически характеризует дальний порядок в расположении молекул, поэтому жидкие кристаллы можно классифицировать в зависимости от ориентации директора по отношению к центрам масс молекул.

Наиболее простой тип жидких кристаллов, по своей структуре, . называется пематяческимя жидкими кристаллами (НЖК). Структурно НЖК можно представить, в первом приближения, как вещество состоящее из стержневидных молекул.

Бурное развитие физики жидких кристаллов в начале 60-х годов связывается с применением жидких кристаллов для систем отображения и записи информации, Например, плоских дисплеев и телевизоров.' Здесь наиболее важнь! разнообразные электрооптические эффекты, связанные с переориентацией молекул ЖК в элек-

трическнх полях. В настоящее время создание новых -электрон(¡ти-ческкх устройств язляется наиболее нлтнвисХ областью использования ЖК. Известно что, большинство электрооптических эффектов В ЖК имеет аяустооптические аналогу. С другой стороны, интерес к исследованиям анустооцтичесхик эффектов вызывается возможностью нх использования для обработки акустической информации и модуляции оптического излучения. Эта возможность обусловлена иэмелейяеи дву лучепреломления слоя цематического жидкого кристалла вод действием продольных и сдвиговых деформаций, в результате Чего изменяется интенсивность, поляризация н частотный спектр прошедшего Через слой оптического сигнала.

Таким образом, В связи с тем, что электрооПтические эффекты достаточно полно изучены, а акустооптнческие широко исследуются, 'актуальным является изучение влияния электрических и магнитных Нолей На акусТооитические явления.

Цель работы. Цель настоящей диссертационной работы изучений образований и динамики вихревой структуры в слое немати-Ческого жидкого кристалла при одновременном воздействии акустических, электрических и Магнитных полей.

Для указанной цели ставились следующие задачи: -1. Создание экспериментальной установки для Получения и исследования вихревой структуры в слое НЖК.

2. Разработка МетоДикй исследования динамики вихревой структуры в слое ШКК.

3. Определение Периода распространения фазовой волны.

4. Изучение ЬлияННя геометрических параметров на динамику вихревой структуры.

5. Изучение ВЛИЯНИЯ магнитных полей на динамику вихревой структуру.

Б. ЙзуЧеИНе взаимодействия фазовой волны с границей раздела ЖК - Твердое тело.

7. йзучеиПб Взаимодействия фазовой волны с границей раздела гомеотропно 0рйе1гпфоиаш11>1Й ЖНдкий кристалл - наклонно ориентированный жндкйй Кристалл.

8. Изучение процесс а возникновения дефектов вихревой структуры, «х взаимодействие между собой и взаимодействие дефекта с ' активным центром генерации фаэооьтх воли.

Научная новизна. Новизне ггроведегшых исследований Может быть сформулирована следующим образом:

1. Впервые экспериментально изучены образование и динамн- ! ка вихревой структуры в слое нематического жидкого кристалла при -одновременном воздействии акустических, электрических и магнитных нолей.

2. Впервые экспериментально показано влияние магнитных полей на период распространения фазовой волны. |

3. Впервые экспериментально изучено взаимодействие фазовой \ волны с границей раздела ЖК - твердое тело.

4. Впервые экспериментально изучено , взаимодействие фазовой волны с границей раздела гомеотропно ориентированный жидкий кристалл - наклонно ориентированный жидкий кристалл. 1

' 5. Впервые экспериментально изучен Процесс возникновения дефектов вихревой структуры, их взаимодействие между собой и взаимодействие дефекта с активным центром генерации фазовых волн.

В работе защищаются следующие яоложеяия;

1. Эффект возникновения локального вращения и фазовых автоволн как следствие нелинейного взаимодействия ноля скоростей и директора в нематических жидких кристаллах при нулевых граничных условиях.

2. Образование в вихревой решетке дефектов является следствием эффекта проскальзывания фазы.

Практическая ценность работы. Практическое значение работы состоит в следующем:

1. Обнаруженный эффект преобразования высокочастотных "сдвиговых колебаний ультразвукового диапазона в низкочастотное локальное вращение директор.-' в НЖК, позволяет создать преобразователи высокочастотных электрических пли сдвиговых Колебаний в низкочастотные оптические. Что является особенно актуальным

в'саязи с переходом современной техники на использование оптических сигналов в области связи, вычислительной техники И т. д.

2. Эксперименты и теоретические расчеты понизали, что отдельный вихрь является плоской линзой Френеля. Используя результаты работы молено создать плоскую линзу Френеля с переменным фокусным расстоянием управляемым электрическими или магнитными полями.

Апробация работы. Основные результат ы диссертационной работы докладывались иа 14-ой Международной конференции по жидким кристаллам (Италия, Пиза, 1992), Международная Гордонская конференция vo жидким кристаллам (США, Вольфборо, 1993), 5-я Международная конференция по оптике жидких кристаллов (Венгрия, Ватагой, 1993) 15-ой Международной конференции по жидким кристаллам (Венгрия, Будапешт, 1994), Всерос. конференция по программе "Университеты России" (Уфа, 1994), 2-я Всерос. конференция студентов - физиков (Екатеринбург, 1994), Конференция молодых ученых-физиков Башкортостана (Уфа, 1954), Международная европейская конференция ло жидким кристаллам (Словения, 1995).

• Публикации. По Материалам диссертации опубликовано 10 работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка цитируемой литературы из 134 наименований. Она изложена на 158 страницах машинописного текста, включая 32 рисунка и 5 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, поставлены цели и формулируются основные задачи исследования. Указаны научная и практическая ценность работы, новизна полученных результатов, изложены защищаемые положения. Кратко изложено основное содержавие работы по главам.

'• В первой главе приводится литературный обзор экспериментальных и теоретических работ, связанных с изучением воздействия акустических полей па ориентированный слой жидкого кристалла.

Общензиестчы результаты исследований воздействие магнитных и электрических полей на ориентированны!! слой жидкого кристалла. А из литературного обзора можно сделать Вывод, что в настоящее время достаточно полно изучены основные закономерности изменения молекулярного порядка в нематических жидких кристаллах при воздействии на них сдвиговых колебаний. Таким образом, возникает закономерны!! интерес к изучению изменения мо ' куляр-ного порядка ц нематических жидких кристаллах при комплексном воздействии магнитных, электрических и акустических полей.

Ро второй главе рассматриваются свойства объектов исследования, способы приготовления образно».

В §1 обосновывается выбор объектов исследования и методика приготовления НЖК - образцов. Проводится обзор известных методов получения ориентировапых слоев нематичсского жидкого кристалла (1Г/КК). Обсуждаются их достоинства и недостатки. Обосновывается выбор метода использованного в данной работе ( напыление хрома на подложки).

В §2 описывается экспериментальная установка. Исследования пространственно - временных структур проводились с помощью плоских ячеек тина «сэндвич». Верхняя пластина была изготовлена из стекла, а нижняя из пьезокристалла. Толщина слоя НЖК регулировалась прокладками из слюды и изменялась в пределах 10 - 80 мкм. Для получения сдвиговых колсбаипП к поверхностям пьезокристалла подводилось переменное напряжение, получаемое с номотыо генератора звуковых сигналов, и усиливаемое усилителем. Частота . сингла менялась от 40 кГц до 110 кГц, а амплитуда напряжения от 0 до 120 В.

Кроме того, динамика нестационарных пространственно - временных структур изучалась методом кино и фотосъемки.

В §3 рассмотрена экспериментальная методики взаимодействия сдвиговых колебаний н ориентированного слоя нематического жидкого кристалла. Приводятся расчетные формулы. Проводится анализ ошибок измерений.

В третьей главе приведены результаты исследований динамики пространственно - временных структур в НЖК иозбуждасмые периодическим сдвигом.

В Р исследован акустооптвческки эффект в нематиче «их жидких кристаллах при воздействии периодического сдвига.

1.Подучеца зависимость светоиролускашш слоя НЖК с гомео-трогщсЦ ориентацией при изменении величины переменного напряжения U„ подаваемого на Яьезокристалл (см. рис. 1).

Зависимость светопропускаИия поляризованной волны имеет осциллирующий Характер и четко выраженную величину порогового напряжения на пЬезокриствлле начала просветления (николи скрещены). Исходя из нее расчитаца зависимость < sin2 б > от величины напряжения U на ПЬеэокристалле, где в - стационарный угол между директором и нормалью к плоскости слоя жидкого кристалла.

2.Так же, проведены измерения модуляции светового потока на удвоенной частоте возбуждения, Из полученных данных следует, Что директор осциллирует под действием высокочастотного периодического сдвига во всем диапазоне реально наблюдаемых амплитуд сдвига. Изучены пороговые зависимости ЬозШшювення ориен-таццошюй неустойчивости от частоты переменного поля и толщины ячейки. Пороговые значения Напряжения слабо зависят от частоты подаваемого поля, по с увеличением толщины образцов порог падает. Последнее объясняется, видимо, ослаблением действия поверхностей iia ориентацию нематихв. С увеличением толщины плен • ки хрома растет величина Порога просветления. Это Говорит о том,

■ что В данном случае Имеют большое значение илжекционНые свойства Пьеэокрйсталла И И'эмеИенне ориентации директора в окрестности границы раздела фаз нематик - пьезоэлектрик» Отсюда можно констатировать, Что исследуемый эффект является следствием совместного действия двух факторов: периодического сдвига и поверхностного неоднородного электрического поля - поля поверхностной Поляризации.

ТакНЦ образом установлено, что в развитии акусТоопгическо-го эффекта как Порогового явления существенную роль играет поверхностное Неоднородное поле к инжектируемые заряды р объем исматика, в Частности, дырки. Последнее связано со структурой и свойствами Проводимости Пьезокрйсталла.

3.Изучены процессы релаксации roMetponiioro слоя НЖК при сдвиговом возмущении. При включении И выключении напряжения

I, относ, ед.

1.0

0.5

0.0 -

<81гг 9>. 0.8

- 0.6

0.4

0.2

0.0

60 и, В

—О— - 1-я кривая -4— -2-я кривая

Риг. 1: Зависимость свотопропусканяя Г = ///0 НЖК слоя от напряжения ни пье-зокрисгачле П ,(/0 - интеисиппость падающего света - 1; среднего квадрат» стационарного угла отклонения директора < вт! 0С > - 2. (толщина НЖК слоя |1 - 20 мкм)

на пьезокрксталле и соответственно наличия или отсутствия акустического воздействия. Следует отмстить, что хотя процессы включения к выключения имеют различный характер, тем не менее времена 71 и Тг релаксации (Тг - время полного погасания при выключении) практически одинаковы Г| ^ Тг. Необходимо отметить существенно нелинейный характер времен релаксации. В результате последующего обсуждения доказано, что в данном случае имеет место поверхностный ориентационный переход, аналог эффекта Фредерикса.

4.В процессе переориентации директора нематика в поле волны сдвига замечены гистерезисныг явления. На рнс. 2 предоставлены зависимости изменения светопропускания ячейки с НЖК различной толщины.

Для исключения величин релаксационных процессов на ход акустической кривой прн изменении напряжения на пьезокристал-лс от одного значения 1/\ до другого выдерживалось время выжидания та 3—5 мин. Шаг Ли при этом равнялся ДЛ ~ 0,1В. Из этой зависимости следует во первых: точки-кривой пропускания при движении в сторону увеличения и соответственно уменьшение напряжения не ложатся на одну кривую; во - вторых, степень несовладения зависит от толщины слоя НЖК к. Отсюда можно сделать вывод, что в этой системе имеет место гистерезис. Это в свою очередь позволяет говорить роде ориентационного перехода. В данном конкретном случае имеет место переход 1-го рода.

Таким образом в данном разделе изучен ориентационный переход в ориентированных слоях нематика под действием быстроосцил-лирукицих потоков в ультразвуковом диапазоне частот. Покат то, что данное явление является следствием кооперативного действия периодического сдвига и поверхностного перехода в слое НЖК. Показывается также, что наблюдаемый переход классифицируется как переход 1-го рода.

В §2 исследуется эффект локального вращения молекул в НЖК. Показывается, что при увеличении напряжения на пьзо-кристалле при частоте / = 25 кГц, растет постоянней угол нажлова директора п и по.достижении второго порога II и 40 В ориентация директора в слое НЖК становится нестационарной. В плоскости образца нематика возникает система колец с генерирующим центром,

I, усл. ед.

и, В

Рис. 2: Зависимости свегопропускапия I НЖК слоя от II в окрестности обрало»»-'ни* стационарного угла наклона директор» при раню» толщине образца- (о покпаны направления изменения илпряжечих).

подобная той которая »робрлжена на рис. За.

Рассмотрены подробно свойства такого образования. Во-первых, симметрия среды такова, что сформированный центр должен иметь центросимметричиое распределение директора с осыо перпендикулярной плоскости образца. Однако, рождение нескольких центров приводит К взаимному искажению центрального распределения директора в каждом отдельном центре так, что о» становится эллиптическим. Тем не менее если выделить некоторое направленно, например, вдоль оси ОХ плоскости ХОУ, то ориентация директора периодична вдоль этого направления. Естественно, что это направление выбрано произвольно, на рис. 36 изображено периодическое распределение проекции директора на плоскость ХОУ. Формирование оптической картины - системы светлых и темных колец определяется этой периодичностью. Директор в этом случае (ннколн скрещены) при переходе от одного, например, темною кольца к другому изменяет свою ориентацию на яг/2. Таким образом полный оборот Директора на угол 1ж приводит к формированию 4-х темных и 4-х светлых колец. Во-вторых, как уже выше указывалось, такая структура нестационарна. Возникшие и центре кольца распространяются, увеличивая спой радиус на периферию. Этот процесс, по существу, является распространением ориентащшнных радиальных волн.

В §3 изучалось Влияние магнитного поля на формирование вихревой структуры в иематическом жидком кристалле под воздействием периодического сдвига. Магнитное Поле приклады п;и1 ось в нервом случае перпендикулярно директору И направлению сдвига. А по втором случае вдоль направления директора.

• Итак, в первом случае изменения частоты вращения директора в горизонтальном магнитном поле объясняются тем, что при малых амплитудах сдвига Магнитное поле является конкурентом сдвиговых колебаний и тормозит Вращение, а при средних и больших амплитудах становится Добавочной силой и ускоряет вращение. Во-втором случае, уменьшение частоты Щшщснпя директора В вертикальном магнитном поле объясняется тем, что магнитное поле поднимает директор из наклонного положения в первоначальное и подавляет его вращение.

С §4 МСГЛ1 доваПанихркная решетка и динамика фазовых волн,

Рис. З: a) oiiiH'w кая карыил щчиуа радиальных орм'птациоиимх ьоли; (i) раглре-Af.wiutî «цих'ккии директора ми пчосммчь (С/КК - <:-и>я.

их интерференция, дифракция и взаимодействие с границами.

Показано, что вихревая решетка представляет собой совокупность отдельных центров описанных » предыдущем параграфе. Они расположены в шахматном порядке по тину вращения директора в центре (левое или правое). Среднее расстояние »¡ежду^центрами отдельных элементов составляет ^ 0, i см. Подробно рассматриваются Процесс формирования вихревой решетки.

Показано взаимодействие фазовой водны с границами раздела НЖК - твердое, НЖК ориентированная зона - НЯСК неориентированная зона.

Рассматривается взаимодействие двух ведущих центров с разной частотой генерации фазовых волн. Показано, что выживает Центр с большей частотой генерации поглощая при этом второй.

Из приведенных d диссертации микрофотографий видно, что фазовые волны не интерферируют, и о дифрагируют, от границ не отражаются. По своему поведению подобны звтоиолнам.

Показывается процесс образования ревербераторов центров спиральных волн,

В §5 исследуются дефекты иихревой решетки. Показано, что причиной появления дефектов иихревой решетки является возрастание плотности упругой энергии волн волновым вектором q ~ г (г -расстояние от центра), что делает неустойчивыми волноиые пакеты в дальних зонах.

Примерный процесс обраювания дефектов. По мере того как волновой пакет движется в пространстве, происходит его деформация, т.е. «набегание» Предыдущих фронтов на последующие, что отражается в перераспределении фазы в волновом пакете. Это в свою очередь делает вссЬ пакет Неустойчивым, и в некоторый момент происходит его. В этом Случае рождается пара днеклииаций противоположного знака, которые Двигаясь в противоположных направлениях, обходят При этом сам центр, аннигилируют, тем самым уменьшая упругую энергию системы. Допустим, что в некоторый момент иремеии в >t\tv вследствие флуктуации родилась пара дисклннаций. Таким образом, рассматривая процесс апигиляциИи в обратном направлении Но Нрсменй до образования цолпового пакета, приходим к выводу: B0.4110LOH пакет топологически эквивалентен паре днеклина-

null «зонтичного» типа, «натянутых» на особенность.

Выяснено, что дефекты взаимодействуют но закону: расстояние L между дефектами, отсчитываемое вдаль волнового фронта, лшгеНио зависит от времени. Последнее объясняется, цо-вндимому, влиянием начального распределения поля директора, связанного с генерацией концентрических колец, т.е. периодическим распределением директора. Здесь необходимо подчеркнуть, что при движении навстречу друг другу возможны отклонения от этого закона, кото- : рые связаны, как было отмечено выше, с накоплением и перераспре- ; деленном фазы в волновом паке (е. Последнее отражается на скачке ! тангенса угла наклона зависимости L(t).

Подробно изучено взаимодействие ориентационных воли с границей, где наиболее ярко проявляется эффект «проскальзывания» фазы. Так как на самой границе х = О частота локального вращения равна нулю, то при движении вдоль оси ОХ ила времени происходит накапливание фазового угла по закону А<р — Щг) х t. С ростом Л<^> , существует предел нарастания упругой энергии, который приводит к искажению фронта фазовой волны. Наиболее естественным исходом в данной ситуации является образование системы дефектов, соответствующих повороту фазы на Ду(:г) = 2ir. В этой ситуации роль дефектов многозначна. Во - Первых, они способствуют сохранению фронта волны, во - вторых, эти дефекты выполняют роль переходной границы между значениями угловой , скорости П(г) и fi=const, то есть роль свободной виртуальной границы с фазами Дуз=const и Aip(x), а на дефектах происходят проскальзывание фаз на 2rr. В-третьих, стабилизируют структуру в целом, сохраняя в среднем величину скорости вращения директора П о пространстве.

Далее рассматривалось образование дефектов около идеяль- . ного центра с координатами х = а, у = Ь. В этой ситуации появление дефектов может быть связапо со случайным отклонением частоты локального вращения при распространении фазовой волны. Например, если происходит случайное отклонение фазы Д<р(х, у) на п-ом кольце, то образование дефекта происходит при проскальзывании фазы на n+m-ом кольце, когда будет А<р(х,у) * т = 2ic. Пример образования дефектов различной силЫ приведен на рис. 4. Пучки темных полос исходят из центров, соответствующих линейной сия-

гулярноети, перпендикулярной слою. Томш,1с полосы соответствуют положению директора с параллельно» или перпендикулярной ориентацией поляризации падающего света. Аналогично обычным дис-клннациям п НЖК эти дефекты могут иметь положительный или отрицательный знак, который легко определяется при повороте поляризатора. Силу дефекта определяем как 1/4 ш (т - число полос). Здесь наблюдаются дефекты с сндо/1 ±1/2, ±1, ±2 по сумма, пгсх сил равна нулю. Поскольку ориентация директора в любой точке кристалла изменяется с угловой скоростью П, то и дефекты равномерно вращаются с такой же угловой скоростью.

Таким (¡бразом рассмотренные выше процессы диффузии фазы или волнового пакета в невозмущеииую область, явления на грангце раздела твердой н ЖК-фаэ, разрывы волновых пакетов в дальних зонах и взаимодействие дефектен ц дааышх зонах являются следствием эффекта виртуального накопления и «[»оскальзывания фазы в волновых пакетах изучаемых волн.

Пятая глава посвящена теоретической интерпретации полученных результатов.

В §1 рассматривается взаимодействие нематических жидких кристаллов с быстроосциллирующим потоком. Экспериментально хорошо подтверждаются основные качественные выводы теории: удвоение частоты фотоотклика, линейная зависимость угла в от скорости ио, достаточно хорошее (20%) совпадение Постоянных а и & в зависимости интенсивности света от скорости сдвига. Определим теперь закон изменения угла от частоты. При малых Л, соответствующих частотам меньших 103 Гц в ~ а Изменение интенсивности - пета

I ~ и>~3. Аппроксимация результатов эксперимента дает показатель близкий, но меньше чем - 3. Такое несовпадение связано, видимо, со Слабыми граничными условиями, имеющими место на стекле.

В §2 представлен механизм низкочастотного локального вращения молекул в нематических жидких кристаллах. Получены уравнения качественно достаточно хорошо описывающие эксперимент. Расчетные данные подтверждаются экспериментальными.

В §3 сделаны расчеты оценивающие взаимодействие дефектов, их аннигиляцию.

В §4 Методом интегралов рассеяния доказано, что изолирован-

Рис. 4: а-б) взаимодействии дефектов различной силы 1 и 2; в) стенка с днеклыца-циями силой ±1/2; г) взаимодействие двух дисклинацнй в нулевой мне ведущего цсч|тра; д) центр спиральных вши - ревербератор; с) процесс аннигиляции А^ф^МОЯ с силой ¿1.

цый вихрь обладает свойствами плоской линзы с главным фоку< ним расстоянием и серией побочных фокусных расстояний.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Основные результаты работы можно сформулировать следующим образом:

1. Обнаружено возникновение вихревой решетки в тонком слое гомеотропно ориентированного нематического жидкого кристалла (НЖК) при одновременном воздействии магшггнцх, электрических В акустических полей. Показано, что отдельные вихри представляют собой центры генерации фазовых поли.

2.Показано, что частота локального вращения не зависит от координат, а волновой нектор фазовой волны растет пропорционально у/п, где п номер фазовой волны.

3. Изучены свойстиа фазовых волн, генерируемых сдвиговыми колебаниями: дифракция, интерференция, отражение. Обнаружено отсутствие отражения И интерференции, и наличие дифракции фазовых нолн. Показано, Что свойства этих волн аналогичны свойствам самоподдерживающихся аптоволн.

4. Обнаружено влияние магнитных полей на частоту локального вращения директора. При этом для горизонтального магнитного поля эффект имеет ясный характер при больших П > Пс магнитное ноле увеличивает частоту вращения директора, а при О < Пс уменьшает ее.

5. Показано, что образующаяся вихревая решетка является устойчивой При синхронизации частот генерации фазовых волн отдельными центрами.

6. Изучен эффект проскальзывания фазы и обнаружена генерация дефектов внутри вихря.

7. Методом кино и фотосъемки доказано что, сближение и аннигиляция дефектов Друг с другом происходит по закону Я ~ I.

8. Показано, что взаимодействие дефекта с центром автоволн приводит к захвату его центром и образованию ревербератора - центра спиральных волн. ,

9. Проведен (>асЧет взаимодействия света с вихревой решеткой. Показано, ч го отдельный вихрь обладает свойствами плоской лшьы.

Методом интегралов рассеяния доказано, что изолированный вихрь обладает свойствами плоской линзы с главным фокусными расстоянием С] и серией побочных фокусов f„.

Основные результаты диссертации опубликованы я следующих работах:

1. Scaldin О. A., Muljukov В. Н., Chuvyrov А. N. Local rotation of director at the autoivaves in LC // 14th International Liquid Crystal -Conference. Abstracts. Pisa, Italy. 19Э2. P, 813.

2. Scaldin 0. A., Muljukov В. H., Chuvyrov A. N. Local rotation of director in the fast oscillating streams under the influence of magnetic field // Gordon Conference on Liquid Crystals. Abstracts. Wolfeboro, USA. 1993. P. 102.

3. Scaldin O. A., Muljukov D. H., Chuvyrov A.'N. The acoustic Freedcricksz effect in the nematic liquid crystal // V International Topical Meeting on optics Liquid Crystals. Book of Abstracts. Hungary, Lake Balaton. 1993; P. 150.

4. Chuvyrov A. N., Muljukov В. H., Scaldin O. A. The investigation of the autowavcs isolated source cxcited by the fast oscillating streams in nematic liquid crystals // 15th International Liquid Crystal Conference. Abstracts. Lake Balaton, Hungary. 1994. P. 355.

5. Мулюков В. X. Эффект локального вращения молекул не-матических жидких кристаллов во внешних магнитных полях // 2-я Всерос. конференция студентов - физиков. Тез. докл. - Екатеринбург, . 1994. С. 36.

6. Чувыров А. Н., Мулюков Б. X., Скалдин О. А. Исследование -источника автоволн, возбуждаемого быстроосциллирующим потоком d нематических жидких кристаллах // Тез. докл. по программе «Университеты России». - Уфа, 1994. Изд.-во Ваш.ГУ, с. 55. |

7. Мулюков Б. X. Начальная фаза эффекта локального вращения молекул НЖК // 1-я научная конференция молодых ученых-физиков Республики Башкортостан. Тез. докладов. - Уфа, 1994. С. 71.

8. Chuvyrov A. N.,MuljuLjv В. Н. The properties of vortical lattice in the effect of local rotation of NLC Molecules // European Conference on Liquid Crystals, Bovec, Slovenia. 1995. P. 96.

9. Чувыров А. Н., Мулюков В. X., Скалдаш О. А. Ориентаци-онный переход директора в иемалическом жидком кристалле, инициируемый периодическим сдвигом // Письма в ЖТФ. 1995. Т. 21, В. 19. С. 55-59.

10. Чувыров А. Н., Мулюков В. X., Скадцин О. А. Эффект Проскальзывания фазы в вихревой решетке, инициируемой быстро-осциллирующими потоками в тематическом жидком кристалле // Кристаллография. 1996. Т. 41, N'2. С. 1-5.

¿4^