Надмолекулярные структуры в сегнетоэлектрической смектической С * фазе жидких кристаллов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ имени П.Н.ЛЕБЕДЕВА

^ ^ На правах рукописи

2 о ^

АНДРЕЕВ АЛЕКСАНДР ЛЬВОВИЧ

НАДМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СТРУКТУРЫ В СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СМЕКТИЧЕСКОЙ С* ФАЗЕ ЖИДКИХ КРИСТАЛЛОВ

(01.04.07 - физика твердого тела)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва - 1997

Работа выполнена в Физическом институте им. П.Н.Лебедева РАН

Научные руководители:

Официальные оппоненты:

Научный консультант: Ведущая организация:

доктор физико-математических наук, профессор Попов Ю.М. кандидат физико-математических наук Пожидаев Е.П.

доктор физико-математических наук, профессор Сонин А.С. кандидат физико-математических наук Золотько B.C.

кандидат физико-математических наук Парфенов А.В.

Институт кристаллографии РАН

Защита состоится " ¿//¿/¿Я_ 1997 года в ^ часов на

заседании Специализированного совета К002.39.01 Физического института им. П.Н.Лебедева по адресу: 117924 Москва, В-333, Ленинский проспект 53.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Физического института им. П.Н.Лебедева РАН.

Автореферат разослан "_"__ 1997 года.

Ученый секретарь Специализированного совета В.АЛуенков

t

Общая характеристика работы.

Актуальность темы: В 1975 г. Р.Мейер теоретически показал, что молекулярный порядок в наклонной смектической фазе жидких кристаллов, состоящих из оптически активных (хиральных) молекул (смектическая С* фаза), обеспечивает новое свойство жидких кристаллов - спонтанную поляризацию. Вскоре был синтезирован первый жидкокристаллический сегнетоэлектрик (СЖК).

Линейный электрооптический эффект (вследствие взаимодействия электрического поля со спонтанной поляризацией) и бистабильность СЖК сделали возможным создание быстродействующих (времена переключения несколько микросекунд) устройств обработки и отображения информации, в том числе и с пассивной адресацией.

Считается, что бистабильность СЖК с временами памяти порядка нескольких секунд возможна только при поверхностной стабилизации (подавлении) геликоидальной структуры сегнетоэлектрической С* фазы, если с помощью специального воздействия внешнего электрического поля удается подавить возникающие при этом деформации смектических слоев, то есть бистабильность СЖК чисто поверхностное явление. Такой тип бистабильности предполагает, что запоминаются только два оптических состояния: с минимальным и максимальным светопропусканием, а мультистабильность невозможна.

Каждому электрооптическому эффекту в СЖК соответствует своя надмолекулярная структура - особый тип упаковки молекул с определенной- симметрией. Поиск новых электрооптических эффектов связан с поиском новых типов надмолекулярных структур.

Целью работы является поиск новых надмолекулярных структур, в частности бистабильных и мультистабильных, существование стабильных состояний в которых не зависело бы от

параметров ограничивающих поверхностей и не требовало бы воздействия внешнего электрического поля. Кроме того, необходимо описать все типы надмолекулярных структур с общих позиций, например с помощью термодинамических соотношений, связывающих свободную энергию структуры с экспериментально измеряемыми параметрами СЖК.

Научная новизна работы заключается в следующем: 1.

1. Показано, что в толстых (свыше 30 мкм) слоях негеликоидальных СЖК, в случае если спонтанная поляризация Рс>50. нКл/смг и деформации смектических слоев подавлены, существуют два стабильных состояния, причем существование бистабильности не связано с влиянием поверхности и не требует . специального воздействия внешнего электрического поля.

2. Экспериментально показано, что в толстых слоях негеликоидальных СЖК, с определенным строением нехиральной матрицы и Рс>100 нКл/см2 .существуют три стабильных состояния. Возникающие в этом случае флуктуации поляризации приводят к возникновению оптическрй мультистабильности.

3. Показано, что время переключения негеликоидальных СЖК зависит от частоты изменения электрического поля.

Практическая значимость результатов, полученных в работе:

1. Эффект объемной бистабильности в .. СЖК, позволяет получать бистабильность с временами памяти 102-103 с. ■ . .

2. Оптическая . мультистабильность СЖК позволяет получить безгистерезисную дискретную шкалу серого, причем каждая градация фиксируется при изменении как амплитуды,, так и длительности импульса управляющего напряжения.

3. Частотная зависимость времени переориентации директора негеликоидальных СЖК позволяет уменьшить время переключения от 1,5 до 2 раз, не увеличивая напряженность электрического поля.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. В объеме негеликоидальных СЖК, в зависимости от величины спонтанной поляризации и химического строения нехиральной матрицы, существуют либо два, либо три стабильных состояния.

2. Появление третьего стабильного состояния связано с флуктуациями поляризации в объеме негеликоидальных СЖК, спонтанная поляризация которых превышает 100 нКл/'см2. Возникающее в этом случае пространственно неоднородное распределение поляризации вдоль направления ортогонального смектическим слоям приводит к возникновению оптической мультистабильности.

3. Для негеликоидальных СЖК время переключения зависит от частоты изменения электрического поля.

4. Если стабилизирующее влияние поверхности на гомеотропно ориентированный слой СЖК не приводит к полному подавлению геликоида, то за счет движения доменных границ в такой надмолекулярной структуре возможна более быстрая переориентация директора в слабых полях, чем при линейном электрооптическом эффекте в поверхностно стабилизированных СЖК,.

Апробация работы: 4-я Международная конференция по сегнетоэлектрическим жидким кристаллам, Токио, Япония, 1993. Международный симпозиум " Сегнето и пьезоэлектрические материалы", Москва, 1994. 5-я Международная конференция по сегнетоэлектрическим жидким кристаллам, Кембридж, Великобритания, 1995. Международная конференция SPIE по жидким кристаллам "Поверхностные явления", С-Петербург, 1995. 16-я Международная конференция по жидким кристаллам, Кент, США, 1996.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ. Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов и списка литературы. Общий объем работы 130

страниц машинописного текста, включая 68 рисунков, 1 таблицу и список литературы из 59 наименований.

Содержание работы

Во введении дается общее представление о состоянии исследований в области СЖК, формулируются цели работы и основные положения, которые выносятся на защиту.

Глава 1. Сегнетоэлектрическое состояние жидких кристаллов.

Структурная бистабильвость.

Данная глава является обзорной. В § 1.1 изложены основные представления о сегнетоэлектричестве в жидких кристаллах, основанные на рассмотрении симметрии жидкокристаллических фаз.

В § 1.2 анализируются основные результаты, полученные в рамках феноменологической теории СЖК.

В § 1.3-1.4 рассматриваются оптические проявления бистабильности СЖК и ее связь с геометрией смектических слоев.

В § 1.5 систематизированы экспериментальные и теоретические работы по энергии сцепления СЖК с твердой поверхностью и показана ее связь с бистабильностью поверхностно стабилизированных структур. Глава 2. Методика определения свободной энергии

надмолекулярных структур сегнетоэлектрических жидких кристаллов.

В § 2.1 описана экспериментальная методика, позволяющая получать полевые, толщинные и частотные зависимости тока переполяризации 1р диэлектрической восприимчивости макроскопической поляризации Р и коэрцитивного напряжения АЧС СЖК в частотном диапазоне от 50 до ЬЮ-4 Гц.

Под действием двуполярного напряжения треугольной формы, подаваемого на электроды СЖК ячейки, происходит переполяризация СЖК. Ток через ячейку состоит из трех компонент (Рис. 1 а):

1х=10+1к+1Р=С(с1и/<к)+и/Н+8(с1Р/сН), (1) где 1П - емкостной ток, 1К - омический ток, 1р - ток переполяризации, и - напряжение, подаваемое с генератора, И - сопротивление, С -емкость, Б - площадь электродов ячейки. Ток (1) создает падение напряжения на входном сопротивлении предварительного усилителя, которое после усиления подается на вход У самописца. На вход X подается напряжение непосредственно с генератора (Рис. 1 а).

Рис. 1. а - схема установки для регистрации полевой зависимости тока переполяризации СЖК (б) 1 - генератор, 2 - СЖК ячейка, 3 -самописец, в - полевая зависимость макроскопической поляризации, полученная с помощью интегратора (г).

При {<1-10"1Гц диэлектрическая проводимость СЖК со<1-10"14

Ом^см*1. Если омическая проводимость стк<1-10"10 Ом^см-1, то основной

вклад в проводимость СЖК дает стр=10"8-10"9 Ом~1см"1 - проводимость,

обусловленная током смещения при переориентации вектора Рс в поле Е, а ток через ячейку определяется током 1р (Рис. 16).

Если oR>10-9 Ом-1 см"1 и f>l Гц, то для того чтобы выделить 1р из тока Iv необходимо компенсировать cR и <rD, то есть ток через компенсирующую цепочку (переменные резистор и конденсатор) должен иметь такую же амплитуду и форму как: ID+IR. Ток компенсации создает падение напряжения на входном сопротивлении усилителя, которое вычитается из падения напряжения, создаваемого током

Для того, чтобы получить зависимость Р(Е) (Рис. 1 в), необходимо проинтегрировать сигнал, который подается на вход Y. Причем, время интегрирования должно быть меньше постоянной времени интегратора. Схема интегратора с постоянной времени 105 с (Рис. 1 г) позволяет получить максимальную точность интегрирования до f=l-10"í Гц.

Ток 1Р связан с восприимчивостью х следующим соотношением: X=dP/dE=IpS"1(dE/át)-1 (2).

Коэрцитивное поле ДЕС равно половине расстояния между пиками тока 1Р при циклическом изменении поля Е, а AUc=AEc/d, где d -толщина слоя СЖК (Рис. 16).

В § 2.2 описаны используемые в работе СЖК материалы, в состав которых входят химические соединения трех классов: оптически активные производные терфенилдикарбоновой кислоты, замещенные фенилпиримидины и эфиры.

В § 2.3 показано, что свободная энергия' надмолекулярных структур СЖК может быть найдена с помощью термодинамических соотношений, связывающих свободную энергию с % и Р, которые получены при переполяризации СЖК в медленно изменяющемся электрическом поле.

Для любого диэлектрика во внешнем электрическом поле в статическом случае справедливо следующее соотношение:

E=4jt(0g/0D)T,P ,(3)

где g - свободная энергия, являющаяся термодинамическим потенциалом по отношению к переменным Т, р, D; Т - температура, р -плотность, D-вектор электрической индукции.

При переполяризации сегнетоэлектриков выполняется соотношение:

ÁE «4яР (4).

Дифференцируя (3) по Р с учетом (4), получаем:

d2g/dP2=l/x (5).

При изменении поля от +Е до -Е макроскопическая поляризация Р изменяется от -Рс до +РС . Текущее значение Р:

Р+ = -Рс + Р , О <PS 2РГ (6)

При изменении поля от -Е до +Е текущее значение Р = Р_ = Рс - Р .

Интегрируя соотношение (5) по Р с учетом (6) и граничных условий: g(P = о) = Др = 2Рс), которые означают, что термодинамический

потенциал сегнетоэлектриков при Р=±РС одинаков, получаем изменение g при изменении поля от +Е до -Е:

frtfJP Р -f rt/2P „ = Л —-гр-J I—-ЬС, (7).

о А + -tJC » А + Изменение g при изменении поля от -Е до +Е запишется как:

ífrd'p Р !f [rf-'P ,„,

Так как полный термодинамический потенциал - результат интегрирования по замкнутой петле гистерезиса Р(Е), следовательно :

g=g++g- (9).

Константы Cj и С2 определяют потенциал g0, не зависящий от Р.

Рис. 2. Полевые зависимости тока переполяризации (а), макроскопической поляризации (б) и диэлектрической восприимчивости (в), частота 5-10~3Гц. г - свободная энергия структуры. ЖКС-340, толщина слоя 140 мкм.

Глава 3. Объемная и поверхностная бистабильность сегнетоэлектрических жидких кристаллов.

В § 3.1 показано, что существование бистабильности с временами памяти 102-103 с возможно, если диэлектрический гистерезис Р(Е) располагается симметрично относительно нулевого значения поля, а ДЕС больше полуширины пика тока 1р (Рис 2 а,б). В этом случае свободная энергия надмолекулярной структуры g имеет два симметричных относительно Р/Рс=0 минимума, которым соответствуют одинаковые значения g (Рис. 2 г), то есть оба стабильных состояния равновероятны.

В § 3.2 рассматривается бистабильность надмолекулярных структур негеликоидальных СЖК, нехиральная смектическая С матрица которых состоит из молекул эфиров и пиримидинов в соотношении N«0,5, и Рс>50 нКл/см2.

Если деформации смектических слоев (шеврон-дефекты) подавлены и слои располагаются ортогонально подложкам, то зависимость AUc(d) имеет два участка (Рис. 3 а кривые 1 и 2).

При с!<10 мкм свободная энергия структуры g, имеет два минимума (Р/Рс=±0,85), то есть существуют два стабильных состояния. Если с1>15 мкм, то появляются еще два минимума g (Р/Рс=±0,2). Энергетический барьер, разделяющий эти состояния, не превышает 2,5 Дж/м3 и уменьшается по мере увеличения (1. При с1~80 мкм зависимость g(P/Pc) имеет три минимума, соответствующих трем стабильным состояниям структуры (Рис. 6 в). Минимум g при Р/Рс=0 (состояние с противоположной ориентацией поляризации в соседних смектических слоях) существует, если частота £<5-10"4Гц. При увеличении частоты (или сШ/Ш) поле подавляет флуктуации поляризации и структура последовательно переходит в состояния с четырьмя и двумя минимумами свободной энергии.

Рис. 6. Полевые зависимости тока переполяризации (а) и макроскопической поляризации (б), частота 2-10"4Гц, в - свободная энергия структуры. ЖКСМ-17, толщина слоя 78 мкм.

Если увеличить мольное соотношение эфиров и пиримидинов в

матрице ЖКСМ-17 до N=0,45, то зависимость Аис(с1) новой СЖК

композиции (ЖКСМ-24) (Рис. 5 кривая 2) качественно не отличается

от аналогичных зависимостей для СЖК, обладающих объемной

бистабильностью (Рис. 3).

Надмолекулярная структура мультистабильна, с тем отличием что оптическая мультистабильность связана с существованием доменов при любых толщинах слоя ЖКСМ-24.

Глава 5. Надмолекулярные структуры СЖК с геликоидальной закруткой директора. Динамические характеристики планарно и гомеотропно ориентированного слоя СЖК.

В данной главе исследуются СЖК с шагом геликоида Ро=0,5 и 5 мкм при различных толщинах слоя, динамика движения доменных границ в надмолекулярных структурах с геликоидальной закруткой директора, а также полевые и частотные зависимости времени переключения планарно и гомеотропно ориентированного слоя СЖК.

В § 5.1 показано, что если толщина слоя d»Po, когда выполняется соотношение K(pq02»WQ/d, где Яо=2зт/р0 - волновой вектор геликоида, Кф - модуль упругости, описывающий деформацию по азимутальному углу ср, то шаг геликоида структуры р=Ро- Если процесс деформации геликоида электрическим полем и возвращения в состояние р=Ро (Е=0) линейный, то зависимость Р(Е) обратимая, и свободная энергия структуры имеет один минимум, соответствующий Р/Рс=0 (Е=0).

'При увеличении частоты изменения поля (1>5-10~4Гц) возникает задержка релаксации раскрученной геликоидальной структуры в состояние с р=ро, которая связана с образованием и движением 180° доменных стенок - линий дехирализации. Задержка релаксации приводит к появлению гистерезисной зависимости Р(Е). Свободная энергия структуры имеет два минимума (Р/Рс=±0,6), то есть существуют два стабильных состояния с временами памяти 10"2-10-1 с.

В § 5.2 показано, что образование 180° доменных стенок может стимулироваться поверхностью, если выполняется соотношение: K9q02=WQ/d. В этом случае переориентация директора в слабых полях

(до 2 В/мкм) может происходить за счет движения доменных границ.

Уравнение движения стенки в направлении ортогональном смектическим слоям (координата z) имеет следующий вид:

y<p(c>cp/at) = Кф(а2ф/6г2) ± !Pcl|E|sincp + (2Wg/d)sin2(p + (AWP/d)sin(p ,(10) где Кф(й2ф/&2) и y^oq/dt) - упругий и вязкий моменты, PcEsincp - момент сил, действующих на директор в поле Е, AWP - линейный (полярный) коэффициент энергии сцепления. Уравнение (10) имеет точное решение, если рассматривать стенку как топологический солитон, предположив что cp(z=-co)=0 и cp(z=+co)=7i, а ширина границы, разделяющей фазы Ftt и F^t, в которых вектор Рс параллелен и антипараллелен полю Е, много меньше любого размера пленки. Решение уравнения (10) описывает движение солитона со скоростью:

v = ^1/2)Kvd ■ ■ (PcEd + AWr)- у-'1 • d~x (11).

Для ЖКС-112 (ро=5 мкм) соотношение K9qo2«WQ/'d выполняется в случае гомеотропной ориентации директора при а«6 мкм, и при Е=1 В/мкм выражение (11) дает скорость движения солитона v«0,3 см/с.

Используемый вариант поперечного электрооптического эффекта предполагает, что поле неоднородно по толщине слоя СЖК, так как напряжение подается на соседние электроды встречно-штыревой системы, которая располагается на одной из подложек (вторая - без проводящего покрытия). Все это приводит к неоднородному распределению поляризации в приповерхностных областях.

Это обстоятельство и неустойчивость фазы Fit в поле Е приводит к появлению в ней (вблизи поверхности) доменной стенки противоположного знака, которая движется в сторону исходной стенки и аннигилирует с ней. Переориентация директора в этом случае

происходит быстрее, чем при движении исходной доменной стенки.

Форму стенки определяет решение уравнения (10) без левой части. Если плоскость г=0 выбрать в качестве центральной плоскости стенки и положить, что скр/ск—>0 при г—>±со, то решение этого уравнения имеет вид:

Ф = аг5Ь(4^Усг-(РсЕс1+Л\Ур)-1)1/2]}+ ,

Н-аг^ехр^-1- агэ^ДУ^РсЕа+Д^/р)-1)1/2]} (12).

Основное изменение угла ср происходит на расстоянии г=2£, где ^(Кф^^Уо+ДЭДр+Рда)"1)1'2- В рассматриваемом случае при Е=0,5 и 1 В/мкм угол (р непрерывно изменяется от 0 до к. При Е=0,1 В/мкм стенка дважды закручивается вокруг ф=л/2 (Рис. 7 а).

Полевая зависимость обратного времени электрооптического отклика 1/тод-о,я(Е) рассматриваемой структуры при Е»0,2 В/мкм имеет аномалию типа "полочки" (Рис. 7 б кривая 1). При увеличении Е от 0,3 до 0,8 В/мкм 1 /^о,1-о,9 линейно нарастает. Следовательно, перестройка структуры доменной стенки приводит к изменению ее энергии, что обуславливает инерционные свойства стенки.

Рис. 7. а - зависимость азимутального угла ф от параметра гД, полученная при помощи соотн ошенния (12) для гомеотропно ориентированного слоя ЖКС-112 толщиной 6 мкм. 1 - Е=1 В/мкм, 2 -Е=0,5 В/мкм, 3 - Е= 0,1 В/мкм. б - полевые зависимости обратного времени электрооптического отклика: 1 - структура, переориентация директора в которой происходит при движении доменных границ, 2 -поверхностно стабилизированная структура.

При Е=1 В/мкм для структуры, переориентация директора в

которой происходит при движении доменных границ время тол-0,9^75 мкс, а для поверхностно стабилизированной структуры: т».1_о9=350 мкс (Рис. 7 б).

В § 5.3. показано, что для негеликоидальных СЖК, в том числе обладающих объемной бистабильностью, время То^о.э и время переориентации вектора Рс тр (измеренное по диэлектрическому каналу) зависят от частоты изменения электрического поля 1!. Характер частотной зависимости определяется величинами объемного коэрцитивного поля ДЕС и вращательной вязкости СЖК уф, которые в свою очередь зависят от концентрации хиральных молекул Сь.

Время Тод-о,9 (также как и тр) зависит от частоты £ при любой напряженности поля, если ДЕС>0,05 В/мкм и у<р>2 Пуаз (Сь«40%). Если 0,03<ДЕС<0,05 В/мкм и 0,5<уф<1 Пуаз (Сь~25%), время Тдд_о 9 частотно независимо при Е>10 В/мкм. При ДЕС<0,03 В/мкм и УФ<0,4 Пуаз (Сь»15%) время Т(и_09 зависит от £ только в слабых полях (Е<3 В/мкм).

Зависимости тр(£) для ЖКС-340 (Съ=25%) и ЖКС-346 (Ск=38%) при Е=3,5 В/мкм приведены на рис. 8 а. Резкому увеличению времени тр для обоих СЖК соответствует переход к двойному импульсу тока 1Р (Рис. 9 б кривая 2), как следствие этого, наблюдается немонотонное нарастание электрооптического отклика (Рис. 9 б кривая 1).

В этом случае переориентация директора СЖК не может быть описана простым движением молекул по конусу с раствором 2© (©-

УГОЛ наклона молекул в смектических слоях). Изменяющиеся с определенной частотой электрическое поле разрушает надмолекулярную структуру, существовавшую в объеме СЖК (первый пик тока 1Р), после чего вектор ре доворачивается до положения: рсТТе - второй пик тока 1Р.

300 ЭОО 600 20С0 0 12 3

1--1—-I

4 5 6 7 в

150

вектопа% 8r L' ЛТ^16 3аВИСИМ°СТИ ВРеМе™ переориентации вектора Ус тр при Е=3,5 В/мкм. 1 - ЖКС-346 ? «acr члп -г

-v.:

I iltin III

'о, 1-0,91

ш

'А

" • rf.ll

б.

у- т

а

Рис. 9. Электрооптический отклик (1) и ток переполяризации (2) ЖКС-346 при Е=3,5 В/мкм, толщина слоя 7 мкм. Частота 125 Гц (а) и 300 Гц (б).

Увеличение частоты ! приводит к обратному переходу к одному импульсу тока 1Р (Рис 9 а кривая 2), а при увеличении поля максимум зависимости тр({) смещается в сторону более высоких частот.

Если с1<2 мкм, то полного перехода к двойному импульсу 1Р не происходит и максимум зависимости *г01_0 9( £) слабо выражен (Рис. 8 б).

Основные реультаты и выводы.

1. Разработана методика диэлектрических измерений, позволяющая, регистрируя токи переполяризации СЖК, получать полевые, толщинные и частотные зависимости диэлектрической восприимчивости макроскопической поляризации Р, и коэрцитивного напряжения Д1ГС в диапазоне частот управляющего напряжения от 50 до Ы0"4Гц.

2. Предложена методика . определения свободной энергии надмолекулярных структур СЖК, основанная на использовании термодинамических соотношений, связывающих свободную энергию с х и Р, полученными при переполяризации СЖК в электрическом поле.

3. Показано, что в толстых слоях (с!>30 мкм) негеликоидальных С^КК со спонтанной поляризацией Рс>50 нКл/см2, состоящих из нехиральной смектической С матрицы и оптически активных производных терфенилдикарбоновой кислоты, в случае если в состав нехиральной матрицы входят молекулы эфиров пиримидинов в соотношении N«0,5, существуют два стабильных состояния с временем памяти в каждом из них 102-103с.

4. В толстых слоях негеликоидальных СЖК с N<0,2 и Рс>100 нКл/см2 существуют три стабильных состояния. Возникающее в этом случае пространственно неоднородное распределение поляризации вдоль

направления, ортогонального смектическим слоям, приводит к возникновеннию оптической мультистабильности.

5. Б тонких слоях (d<10 мкм) некомпенсированный поверхностный заряд приводит к поляризации надмолекулярной структуры -смещению гистерезиса Р(Е) в сторону одного знака поля. В результате, одно из состояний становится более энергетически выгодным. Время памяти в энергетически невыгодном состоянии уменьшается.

6. Если граничные условия формируют гомеотропную ориентацию директора, то и в этом случае у негеликоидальных СЖК с Рс>50 нКл/см2 существует объемная бистабильность. Бистабильность при малых толщинах слоя более устойчивая, чем при планарной ориентации, за счет слабого взаимодействия молекул с поверхностью.

7. В случае, если влияние поверхности на гомеотропно ориентированный слой геликоидального СЖК не приводит к полному подавлению геликоида, то в такой структуре возможна более быстрая переориентация директора в слабых полях (до 2 В/мкм), чем при линейном электрооптическом эффекте в поверхностно стабилизированных СЖК, за счет движения доменных границ.

8. Показано, что у негеликоидальных СЖК, в том числе и обладающих объемной бистабильностью, время переключения зависит от частоты изменения электрического поля. Характер частотной зависимости определяется величинами объемного коэрцитивного поля, вращательной вязкости и толщиной слоя СЖК.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Andreev A.L., Parfenov A.V., Pozhidaev Е.Р., Chigrinov V.G. Modulator based on ferroelectric smectic using frustrated internal reflection. Bull. P.N.Lebedev Phys. Inst., No 1-2, pp. 8-12, 1992.

2. A.L.Andreev, A.V.Parfenov, E.P.Pozhidaev, V.G.Chigrinov, S.U.Vallerien. Waveguide propagation of lineary polarized light wave in a ferroelectric liquid crystal. Bull. P.N.Lebedev Phys. Inst., No 1-2, pp. 13-18, 1992.

3. E.Pozhidaev, A.Andreev, A.Parfenov, I.Kompanets. Volume bistability in FLC. Proc. 4th Intern. Conf. on FLCs. Tokyo, Japan, pp. 208-209, 1993.

4. A.Andreev, N.Chernova, I. Kompanets, M.Loseva, A.Parfenov, A. Pavluchenco, E.Pozhidaev. Advances in ferroelectric liquid crystals for high speed spatial light modulators. Proc. SPIE, v. 2051, pp. 212-218, 1993.

5. E.P.Pozhidaev, A.L.Andreev, I.N.Kompanets. Low energetic structures in liquid crystal ferroelectrics. Intern. Conf. "Ferro-Piezoelectrics Materials". Abstracts. Moscow, Russia, p. 0-7-5, 1994.

6. A.Andreev, I.Kompanets, E.Pozhidaev. Electrooptical properties of new FLC. Photonics and Optoelectronics, v. 2, No 4, pp. 181-184, 1994.

7. E.Pozhidaev, A.Andreev, I.Kompanets. Volume and surface bistability in FLC. Proc. 5th Intern. Conf. on FLCs. Cambrige, England, pp. 291-292, 1995. ■

8. E.Pozhidaev, A.Andreev, I.Kompanets, N.Timchenko, S.T.Shin, V.Petrov. Passively addressed FLC displays matrix using the volume bistable effect. Proc. SID Eurodisplay'96. Birmingham, England, pp. 427-428, 1996.

9. E.P.Pozhidaev, A.L.Andreev, I.N. Kompanets. Surface and volume bistability in FLC. Proc. SPIE, v. 2731, pp. 100-106, 1996.

10. " V.Ya.Zyryanov, S.L.Smorgon, V.F.Shabanov, A.L.Andreev, E.P.Pozhidaev, I.N.Kompanets. Volume bistability in ferroelectric liquid crystals droplets. 16th Intern. Liquid Crystals Conf. Abstracts. Kent, USA, p-168, 1996.

11. A.L.Andreev, I.N.Kompanets, E.P.Pozhidaev. Surface induced transition from antiferroelectric phase to ferroelectrics smectic C* one. 16th Intern. Liquid Crystals Conf. Abstracts. Kent, USA, p. 142, 1996.

12. A.Andreev, I.Kompanets, E.Pozhidaev. Gray scale FLC for SLM and displays. Proc. SPIE, v. 2771, 1996.