Спонтанные и индуцированные нарушения однородности в жидких кристаллах. тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.15 ВАК РФ

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ІНСТИТУТ ФІЗИКИ

РГ6 ОД

2 ?■ ИЮН Ц97 //а правах рукопису

ТЕРЕНТЬЄВА ЮЛІЯ ГЕОРГІЇВНА

СПОНТАННІ ТА ІНДУКОВАНІ ПОРУШЕННЯ ОДНОРІДНОСТІ В РІДКИХ КРИСТАЛАХ

01.04.15- фізика молекулярній і рідких кристалів

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук

Київ - 1997

Дисертація є рукопис

Робота виконана в Інституті ядерних досліджень Національної Академії наук України

Науковий керівник: доктор фізико-математичних наук

Сергій Владиславович ШИЯНОВСЬКИЙ

Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук,

професор

Провідна організація: Національний університет ім.Т.Г.Шевченка

на засіданні спеціалізованої Вченої ради К.01.96.02 при Інституті фізики НАН України (адреса Київ -22, Проспект науки 46)

З дисертацією можна ознайомитися в науковій бібліотеці Інституту ядерних досліджень НАН України.

Автореферат розіслано с</<л/ 1997 року

Олександр Васильович ЧАЛИЙ

доктор фізико-математичних наук Богдан Іванович ЛЕВ

Захист відбудеться

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради

О .В. Пржонська

Актуальність теми

Фізика рідких кристалів (РК) є одним із найбільш популярних напрямків наукових досліджень. Завдяки сполученню унікальних макроскопічних та мікроскопічних властивостей РК використовуються в багатьох областях техніки, медицини, для запису та обробки інформації. Зокрема, використання немато-холестеричних сумішей (НХС) дозволяє міняти макроскопічні властивості РК-зразків при відносно малих зовнішніх впливах, що дає можливість використання НХС для неразрушаючих методів контролю, в медичній диагностіці. Науковий інтерес до НХС зумовлений також тим, що про явний вигляд мікроскопічної взаємодії, якою спричиняється все багатство РК-структур, відомо недостатньо, а інформація про неї може бути одержана із аналізу взаємодії НХС із зовнішніми полями, а також із анализу фазової поведінки таких систем. На сьогодняніний день накопичено багато експериментальних даних, але теоретичне описання міжмолекулярної взаємодії розвинуте недостатньо. Таким чином, актуальність досдіджень, проведених в роботі, містить в собі як чисто науковий, так і прикладний аспект.

Метою роботи є теоретичне вивчення впливу орієнтацій-ної міжмолекулярної взаємодії на спонтанну дерацемізацію статистичного НРК та порушення концентраційної однорідності немато-холестеричної суміші під впливом зовнішніх полів.

Наукова новизна роботи полягає в тому, що вперше:

- на основі теорії самоузгодженого поля з урахуванням орієнтаційної взаємодії розвинута мікроскопічна теорія для статистичного нематика. Показано, що кореляція між дераце-мізацією та орієнтаційним параметром порядку призводить до появи нових фазових діаграм;

- показано, що фазовий перехід НРК-ХРК може бути фазовим переходом як першого, так і другого роду, а тип переходу залежить від потенціалів взаємодії між енантіомерами;

- на основі моделі Майєра-Заупе розвинута мікроскопічна теорія для НХС, в якій роль нематичної компоненти відіграє статистичний НРК. Передбачено існування двох холестеричних фаз і фазового переходу першого роду між ними, що супроводжується

З

просторовим розшаруванням з утворенням класичної двофазної області;

- побудована теорія НХС в зовнішніх (електричних і магнітних) полях, яка враховує можливість порушення концентраційної однорідності. Показано, що залежності локальних значень закручуючої здатності та діелектричної (діамагнітної) анізотропії від концентрації холестеричної компоненти приводить до виникнення концентраційної хвилі в зовнішньому полі та, як результат, до зміни типу критичної поведінки кроку спіралі з логарифмічної на обернену степеневу і зсуву критичного поля.

Практична цінність роботи

Результати роботи можуть бути використані для подальшого вивчення процесів перемикання твіст і супертвіст комірок і покращення їх характеристик, а також для знаходження нових фаз в термотропних та ліотропних РК.

Положення, що виносяться на захист

1. В статистичних нематичних рідких кристалах, що являють собою статистично-рівновісну суміш енантіомерів, спонтанне порушення концентраційної рівноваги між енантіомерами (дерацемізація) може бути фазовим переходом першого роду внаслідок кореляції між дерацемізацією та орієнтаційним упорядкуванням.

2. Побудована теорія немато-холестеричної суміші, в якій нематичною компонентою є статистичний нематик, передбачає можливість існування двох холестеричних фаз і фазового переходу першого роду між ними.

3. Розвинута теорія немато-холестеричної суміші в зовнішньому злектричному або магнітному полі передбачає виникнення в системі просторової концентраційної хвилі, внаслідок чого критична поведінка кроку холестеричної спіралі трансформується від логарифмічної на обернену степеневу.

Внесок автопа

Автор брав участь в постановці задач, розглянутих в дисертації; разом із науковим керівником розробив теорію немато-холестеричної суміші, в якій нематичною компонентою є статистичний нематик, і теорію немато-холестеричної суміші в

зовнішньому електричному або магнітному полі. Автором виконані всі аналітичні викладки для розрахунку вільної енергії немато-холестеричної суміші, знайдено точний аналітичний розв’язок для польової залежності кроку холестеричної спіралі при наявності концентраційної неоднорідності системи, написані тексти програм та виконані всі чисельні розрахунки. Аналіз результатів проводився разом з науковим керівником.

Достовірність результатів зумовлена високою точністю розрахунків. Граничні випадки, одержані в рамках використаної моделі, співпадають з результатами інших авторів.

Апробація роботи.

Основні результати дисертаційної роботи були представлені на 14-(Піза,1992)Міжпародній конференції з рідких кристалів, Літній Європейській конференції з рідких кристалів (Вільнюс, 1991), 18-ій Міжнародній конференції з статистичної фізики (Берлін, 1992), Міжнародному симпозіумі Україна-Франція (Львів, 1993), Київському семінарі з рідких кристалів, а також на наукових семінарах в Інституті фізики НАН України, Київському університеті імені Тараса Шевченка, Лабораторії конденсованого середовища при Університеті імені Софії Антіполіс (Ніцца, 1996) та інших установах.

Публікації. По темі дисертаційної роботи опубліковано 8 друкованих робіт.

Об’єм роботи. Дисертація викладена на 121 сторінці друкованого тексту і містить 23 малюнки. Бібліографія містить 40 найменувань.

Дисертація складається з вступу, чотирьох розділів, заключения, трьох додатків і списку цитованої літератури.

У вступі висвітлено актуальність теми, сформульовано мету дисертаційної роботи, визначені її основні наукові результати, положення, що виносяться на захист.

Перший розділ присвячений огляду теоретичних та експериментальних досліджень, що були виконані на немато-холесте-ричних сумішах. Обговорюються сучасні уявлення про природу спонтанної дерацемізації. Проведено аналіз експериментальних робіт, присвячених впливу зовнішніх полів на немато-холестеричну суміш, зокрема, робіт по дослідженню критичної поведінки НХС. Крім того, у першому розділі розглянуто деякі теоретичні моделі (модель самоузгодженого поля, модель де Жена розкручування холестеричної спіралі зовнішнім полем), які були взяті за основу при виконанні дисертаційної роботи.

В другому розділі викладена мікроскопічна теорія немато-холестеричних сумішей (НХС).

Система, що вивчається в даному розділі, являє собою рідкий кристал, молекули якого мають два енергетично еквівалентні конформаційні стани (котрі будемо позначати згідно до їх оптичної активності знаками + і -), розділені невеликим енергетичним бар’єром, так що в кожний момент часу система знаходиться в динамічній рівновазі щодо концентрацій С+ та С. [3].

Для описання спонтанної дерацемізації скористаємося моделлю Майєра-Заупе, яку розвинемо на випадок багатокомпонентної суміші. В цій моделі самоузгоджені потенціали W<ї для енантіо-мерів (а - знаки +, - ) мають вигляд

»;(е.)=-Есл^>+^2Л'р2(“59«)] ■ (!)

а

де 0а - кут між довгою віссю молекули а-го енантіомера та директором, вр і Ср - параметр орієнтаційного порядку та концентрація р - го енантіомера (Р - знаки +, -), и*Ч»р -коефіцієнти розвинення міжмолекулярної взаємодії по поліномах

Лежандра. Вважаємо, що 11+1 = Іі[г] , 11= и['} , 11+] = С/1+, и+1 *£/<? [1]. В цій моделі вільна енергія на одну молекулу

Р = +и^)+Г]£Са[іпСв +1 ра(0а)1пр(0аУ(со80в)] (2)

^ <*£ а 1 J

Енергетично вигідним станам системи відповідають мінімуми вільної енергії і7 по орієнтаційним функціям розподілу ра(За) та відносній дерацемізації у = С+ —С_. Мінімізація ¥ по ра(#х)

дає ра(&а) ~ ехр ( и) а соб 0а ) та рівняння самоузгодження

і

| Р2 (X) ЄХр(^аХ2 )<ЬС , ДЄ

0

га=[ехр{лїах2)ск, лра = 3^ ЗрСрС/^ / 2Т • (3)

0 а

Аналіз вільної енергії показує, що НХС може знаходитися в одному з чотирьох можливих фазових станів: ІР- ізотропна рідина (5+=5.=0, у=0), ДІР- деранемізована ізотропна рідина (5+=5.=0, уФО), ХРК- ходестеричний РК (Б+ФБ., уФО), НРК -нематичний РК (5+=5.=5дг, у—0). Схематично фазові перетворення між ними можна представити так:

ІР - НРК - кристал,

ІР - НРК - 2 - ХРК - кристал,

ІР - НРК - І - ХРК - кристал,

ІР - І - ХРК - кристал,

ІР - 2- ДІР - І - ХРК - кристал,

де цифрами позначено тип фазового переходу. Залежність фазових діаграм від параметрів ІІ2 = IIта

ио =(£/[+ -и^)/2Т наведено на рис. 1.

В межах використаної моделі при ІІ2<\ холесгерична фаза має при низьких температурах реалізовуватись завжди. Але, якщо температура фазового переходу НРК-ХРК (Гд-с) лежить значно нижче від температури фазового переходу ІР-НРК (Т^у), то холестерична фаза не встигає утворитися, оскільки кристалізація відбувається раніше дерацемізації і крива 1 обмежує область І, в якій холестерична фаза відсутня (Тд'С< Ткристалізації)- Крива 2 являється лінією трикритичних точок з характерною температурною залежністю [4]. Крива 3 обмежує області II та III, для яких існує стабільна нематична фаза, і являється лінією

потрійних точок (/>( Г/дг) = /л^( Тїх) = /с( Тш)). Крива 4 обмежує частину області IV, в якій нематик може існувати в метастабільному стані. Крива 5 являється границею виникнення дерацемі-зованої ізотропної фази, одночасно являючись трійною лінією Ш(тю)= /и5(Тю) =/с(Тю)). Вона пересікає пряму £/0=1 тільки при ІІ2=1, оскільки при ІІ2<1 та £/о=1 температура Т/дКТ/с-

Залежність фазових діаграм від параметрів и2 та Щ:

І - ізотропна рідина (ІР)-НРК - кристал, II - ІР-НРК-2-ХРК, III - ІР-НРК-1-ХРК, IV - ІР-1-ХРК, V - ІР -2- дерацемізована ІР - 1 - ХРК. Точками вказані величини параметрів II% та Щ, для яких в дисертації наведені конкретні розрахунки.

В третьому розділі викладена мікроскопічна теорія немато-холестеричних сумішей, в яких нематичною компонентою являється статистичний нематик, та холестеричної домішки. Для побудови теорії використовувалась, як і в попередньому розділі, модель Майєра-Заупе для багатокомпонентної суміші. Наявність холестеричної домішки, яка має фіксований знак оптичної активності, приводить до порушення симетрії відносно знаку дерацемі-зації і, як результат, до неможливості утворення рацемічних фаз. Натомість виникають слабо дерацемізовані ізотропна та холестерична фази. Якщо аналізувати, до яких якісних змін у фазовій діаграмі, наведеній на рис.1 приведе внесення до статис-

пічного нематика холестеричної домішки, приходимо до слідуючих висновків. В області II відбувається фазовій перехід першого роду ізотропна рідина - слабо дерацемізований ХРК , а подальше зниження температури приводить до плавного і швидкого зростання параметру дерацемізації і виникнення сильно дерацемізо-ваного ХРК. Таку фазову поведінку системи можна інтерпретувати, як “слід”, що лишився від фазового переходу другого роду після внесення в систему холестеричної домішки. В області III буде відбуватися фазовий перехід першого роду між двома холес-теричними фазами - слабо та сильно дерацемізованою, а в області IV - фазовий перехід першого роду між слабо дерацемізованою ізотропною та сильно дерацемізованою холестеричною фазами. Таким чином, в такій системі, по-перше, зникає фазовій перехід другого роду між нематичною та холестеричною фазами, по-друге, можливе утворення двох різних холестеричішх фаз, фазовій перехід між якими є переходом першого роду. Такий перехід має супроводжуватись просторовим розшаруванням системи на дві області з різними значеннями концентрації холестеричної домішки. На рис.2 зображена “сигара”, яка описує концентраційне розшарування НХС поблизу фазового переходу ХРК1-ХРК2.

Рис.2

Концєгараційне розшарування НХС в області фазового переходу ХРК1-ХРК2

В четвертому розділі побудована мікроскопічна теорія НХС в зовнішньому електричному або магнітному полі. Теорія враховує можливість порушення концентраційної однорідності в системі.

Порушеня концентраційної однорідності в НХС можливе з наступних причин [2а]. Із зростанням зовнішнього поля області, де молекули зорієнтовані за полем, збільшуються, а швидкість обертання директора (скр/дг) стає просторово неоднорідною, тому збагачення областей із високою швидкістю обертання директора молекулами хіральної компоненти зменшує загальну вільну енергію системи. Крім того, оскільки діелектричні анізотропії компонент НХС можуть різнитися не тільки за абсолютною величиною, але й за знаком, виникнення просторової концентраційної хвилі в зразку може привести до відчутного відхилення локальної діелектричної анізотропії від середнього значення Дє (Ає=В І |-Є_|_), що, в свою чергу, повнно внести коррективи у взаємодію суміші з полем. Нехай с=со+Ас(г), де со - середня концентрація холестеричної компоненти, Дс(г) - мале відхилення від середнього, що задовольняє умову

Вираз для усередненої густини вільної енергії немато-холестеричної суміші має вигляд

де перший доданок відповідає пружніш частині вільної енергії, другий - взаємодії із зовнішнім полем, а третій описує ту частину вільної енергії, що враховує ентропіііні члени та міжмолекулярну взаємодію. Оскільки відхилення концентрації малі, обмежимося лінійними членами за Ас(г)

Якщо лінійні залежності для (і та Дє прийнятні для всіх значень концентрації, то параметри рс та g можна знайти за формулами

діелектрична анізотропія однорідної суміші. /т!С можна розкласти в ряд по Ас(г) (явний вигляд коефіцієнтів розкладу можна

одержати, наприклад, в рамках теорії Майєра-Заупе, як це було

р

(4)

0

Э = Э0+РвДф), Ає = Ає°[і- Дс(г)] (6)

_ Ро Лє - Ає л N л сь • .............

Р ^ , g =----------------------де Дб1 , Де1-'1 - діелектричні анізотропії

с0 Дє

нематичної та холестеричної компонент відповідно, а Дє° -

зроблено в розділі 2 та 3), коефіцієнт/2)т;с має бути додатним, щоб забезпечити мінімум вільної енергії при однорідній концентрації у відсутності поля. З огляду на малість величини Дс(г) можна обмежитися першими трьома членами розвинення /тіс. Вільна енергія системи відрахована від вільної енергії нематичної фази набуває вигляду

¥ = ^\[ЬЬс(г)2 + Ьс{г)} р0соз2ф +

т?г 2л тг т (2)

+я-Ас(2)5ІП2ф]й^ , де и2 = , ЕІ =—>ь = -£— (7)

Ео- це критичне поле для однорідної суміші, вираз для якого був одержаний де Женом [2]. Мінімізація функціоналу (7) дає можливість знайти залежність кроку спіралі від зовнішнього поля Р(к). Здатність системи до розшарування характеризується параметром

5= К22рс2/(Ь+К22рс2), (8)

який для однорідної системи (чистого холестерика) дорівнює нулю.

Для однорідної системи (6—>00 і Ас(г)=0) наші результати ідентичні з результатами [2] та дають логарифмічну залежність для кроку спіралі Р~-\п(\-к/Ьс).

Якщо діелектричні анізотропії нематичної та холестеричної компонент близькі, так що різницею між ними можна знехтувати, але в той же час 5Х), в системі з’являється концентраційна хвиля (рис.З). Далеко від критичного поля ця хвиля має майже синусоїдальну форму (крива 1), із зростанням поля вона деформується, утворюючи відносно великі області, збіднені на холестеричну компоненту, та області швидкого обертання директора, що насичені хіральними молекулами (криві 2, 3, 4). Максимальна амплітуда концентраційної хвилі

дс = с *_Ё_ (9)

тах 2 (1-5)

лишається відносно малою. В критичній області форма концентраційних піків вже сформована і збільшення напруженості зовнішнього поля приводить лише до їх “розбігання”. Залежності Р(/і) на рис.4 представлені в логарифмічному масштабі таким чином, щоб випадку 5=0.0 відповідала суцільна пряма лінія. Оскільки поява концентраційної хвилі стає помітною ліпне при наближенні до

Рис.З

Концентраційна хвиля поблизу критичного поля, 5=0,0005 1 - Ь/Ьс=0,8586, Р/Р0=1,154; 2 - Ь/Ьс=0,9795, Р/Р0=1,581; З - Іі/1іс=0,9973, Р/Р0=1,9657,- 4 - Ь/1іс=0,9998, Р/Р0=4,48

Р/Р0 3 2 і

Рис .4

Критична поведінка кроку спіралі Р.

Величина Ь=Лп(1-к/Нс), де кс - критичне поле де Жена; криві: 4 (5=0.0), 1 (5=0.0005), 2 (5=0.005), 3 (5=0.05)

критичного поля, в першу чергу це вносить корективи до величини самого критичного поля кс=\! 1 — 5 . Із аналізу кривих 1 (8=0.0005), 2 (5=0.005), 3 (5=0.05) та 4 (5=0.0), видно, що вдалині від критичного поля та коли 1-/г»5, концентраційне розшарування має нехтовно малий вплив. В той же час, видно, що криві 1, 2 та 3 мають іншу, ніж крива 4, асимптотику, коли /г-»/гс (на графіку Ь—»со). Аналіз явного виду залежності Р(/і), одержаної із мінімізації функціоналу (7), дає, що в критичній області вона стає оберненостепеневою.

Таким чином, навіть для дуже малих значень 5 відбувається зміна критичної поведінки кроку спіралі.

Різниця між діелектричними анізотропіями компонент вносить свій вклад в розшарування системи - як в велнчину

/ 1 „ , s:^ + 3У^ .

критичного ПОЛЯ пс = ^------(1 + 0 ^ --5)~ ТаК 1 В КРИТИЧНУ

Залежності Р(Ь) в околі критичного поля Ьс доія 5=0,0005, g=2.0 (+), в=1.0 (О), g=0.0 (А), g=-1.0 (х), g=-2.0 (□), g=-3.0 (*), суцільна лінія відповідає випадку 5 = 0

На рис.5 наведені залежності кроку спіралі для різних значень параметра й для 5=0,0005. У випадку рівних діелектричних анізотропій компонент (крива А) критична пове-

дінка кроку спіралі оберненостепенева. Збільшення параметра g приводить до розширення критичної області, де проявляється оберненостепенева поведінка кроку спіралі (криві О та +). При Й<0 перехід до оберненостепеневої поведінки має більш складний характер: він може відбуватися при більших значеннях поля (крива х), при й=-2 він взагалі не відбувається (крива □), при g<-2 область оберненостепеневої критичної поведінки знову розширюється (крива *). Щоб зрозуміти причину зміни критичної поведінки, розглянемо структуру виникаючої концентраційної хвилі.

Функція АС {г)/Со, яка для різних g наведена на рис. 6, при /г—розділяє період структури на дві області: квазінематичну, коли директор співнапрямлений з полем (збіднену на холестери-чну компоненту) і гребінь концентраційної хвилі. Із наближенням до критичного поля форма гребеня хвилі майже не змінюється, а квазінематична область розширюється. Коли діелектричні анізотропії компонент однакові концентраційна хвиля збагачує області з високою швидкістю обертання директора молекулами хіральної компоненти. Для g>0 ці області також збагачуються молекулами хіральної компоненти за рахунок різниці між діелектричними анізотропіями, тому ефект розшарування системи посилюється. Навпаки, якщо холестерична компонента має більшу діелектричну анізотропію, ніж нематична ^<0), тоді обидва механізми виявляються конкуруючими, і структура гребня ускладнюється. При §—- 1/л гребінь стає двогорбим, а при g=-4/7г в центрі гребня з’являється область, збіднена на холестеричну компоненту (АС(г)<0). При g=-2 (рис.5) інтегральний надлишок холесте-ричної компоненти в гребені дорівнює нулю, і розбігання гребнів не супроводжується зміною концентрації холестеричної компоненти в квазінематичній області. Це, на наш погляд, є причиною того, що критична поведінка Р(1г) системи стає знову логарифмічною. Але необхідно зазначити, що хоча в цьому випадку обидва механізми компенсують один одного, система залишається неоднорідною (рис.6) і критичне поле більше за одиницю. При g<-2 електростатичний механізм стає домінуючим, і хіральні молекули збагачують області, де директор зорієнтований вздовж поля.

Амплітуда концентраційної хвилі та область з обернено-степеневою залежністю визначаються значеннями параметрів 8 та g. Тому, експериментальні дослідження було б доцільно про-

водити на термотропних сумішах з холестеричною компонентою, яка б мала високу швидкість обертання директора, та на сумішах, з великою різницею діелектричних анізотропій компонент.

Концентраційна хвиля с[г) поблизу критичного поля для різних значень параметру # , Іп(\-Н/Нс)=-5

В додатку А вивчено питання про можливість концентраційного розшарування в межах однієї фази. Показано, що таке розшарування неможливе.

В додатку В та в додатку С наведені тексти програм, що були написані для розрахунків в розділах 2-4.

В заключенні сформульовані основні результати та

висновки дисертаційної роботи, які полягають в слідуючому:

1. На основі теорії Майєра-Заупе для статистичних нематич-них РК побудована мікроскопічня теорія, яка розширює типи фазових діаграм та передбачає що перехід НРК-ХРК може бути як фазовим переходом першого так і другого роду. У випадку великого часу переходу між енантіомер-ними станами в порівнянні із часом встановлення орієнта-ційного порядку збільшується час життя деяких метастабільних фаз, що може бути причиною спостереження температурного гістерезісу фазових переходів НРК-ХРК та ДР (дерацемізована рідина )-ХРК.

2. Побудована мікроскопічна теорія взаємодії статистичного нематика з холестеричною домішкою. Предбачена можливість фазового переходу першого роду між двома холестери-чними фазами з різними кроками. Показано, що такий перехід має двофазну область і супроводжується концентраційним розшаруванням на дві співіснуючі фази.

3. Побудована мікроскопічна теорія немато-холестеричної суміші в зовнішньому електричному (або магнітному) полі. Показано, що вплв локальної концентрації домішки на обернений крок спіралі та діелектричну (діамагнітну) константу приводить до виникнення концентраційної хвилі. Вираз для критичного поля НХС залежить від здатності системи до розшарування. Хоча концентраційна хвиля має невелику амплітуду, критична поведінка системи змінюється

з логарифмічної на обернену степеневу.

Публікації по темі дисертаційної роботи

1. Терентьева Ю.Г., Шияіювский С.В. Спонтанная дерацемизация НЖК при фазових переходах. // Журн. Эксп. Теор. Физ. -1992. -Т. 102. № 4(10). -С. 1189-1196.

2. Shiyanovskii S.V., Terentieva Ju.G. Nematic-cholesteric mixture in a magnetic field: A change in the critical behavior // Phys. Rev. E. -1994. Vol.49. № 1. P. 916-918.

3. Serguey V. Shiyanovskii and Julia G. Terentieva. Critical behaviour of the cholesteric to nematic transition in an electric field.// Liquid Crystals -1996, Vol. 21, № 5. P. 645-650.

4. С.В.Шияновський, Ю.Г.Терентьєва. Критична поведінка немато-холестеричної суміііші в електричному полі.// Укр. фіз. журн. -1996. Т. 41. № 5-6. с. 545-549.

5. Shiyanovskii S.V., Terentieva Ju.G. Deracemization of nematics under phase transitions.//Abstracts of 14-th International Liquid Crystal Conference. Pisa, Italy. -1992. Vol.l. P.475

6. Shiyanovskii S.V., Terentieva Ju.G. Deracemization of

nematics under phase transitions.//Abstracts of 18 - th IUPAP International Conference on Statistical Physics, Berlin. -1992. P.247.

7. Shiyanovskii S.V., Terentieva Ju.G. Spontaneous Nematic-to-Cholesteric Phase Transition // Abstracts of Ukrainian-Franch Symposium “Condensed Matter: Science & Industry”, Lviv. -1993. P.213.

8. Shiyanovskii S.V., Terentieva Ju.G. Deracemization of

nematics under phase transitions. // Abstracts of Summer European Liquid Crystal Conference, Vilnius. -1991.Vol.l. P.183.

Цитована література

1. Gotarelli G., Osipov M.A., Spada G.P. // J. Phys. Chem. 1991. V. 95. P. 3879

2. P.G. de Gennes // Solid State Commun. 6, 163 (1968)

3. Зельдович Я.Б. // ЖЭТФ. 1974. Т. 67. С. 2357.

4. Анисимов М.А. Критические явления в жидкостях и жидких кристаллах. М.: Наука, 1987.

Terentieva J.G. Spontaneous and induced distortions of homogeneity in liquid crystals.

Thesis for a Physics and Mathematics candidate’s degree on the speciality 01.04.15 - Molecular and Liquid Crystals Physics, Institute of Physics, National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 1997.

The spontaneous and induced distortions of concentration homogeneity in nematic-cholesteric mixtures are studied in this work. The microscopic theory of nematic-cholesteric mixture, where the nematic component is a statistical nematic is built. It is shown that the phase transition of first order nematic-cholesteric and the phase transition of first order between two cholesteric phases are possible. The microscopic theory of nematic-cholesteric mixture in an external electric or magnetic field is built. It is shown that the distortion of the concentration homogeneity changes the cholesteric pitch critical behaviour.

Терентьева Ю.Г. Спонтанные и индуцированные нарушения однородности в жидких кристаллах.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физикоматематических наук по специальности 01.04.15 - физика молекулярных и жидких кристаллов.

В работе приведены теоретические исследования нарушений концентрационной однородности в немато-холестерической смеси, возникающие либо спонтанно, как результат взаимодействия ориентационного упорядочения и дерацемизации, либо под воздействием внешних электрических или магнитных полей. Построена микроскопическая теория немато-холестерической смеси, в которой нематической компонентой является статистический нематик. Показано, что в такой системе возможен фазовый переход первого рода нематик - холестерк и фазовый переход первого рода между двумя холестерическими фазами. Построена микроскопическая теория немато-холестерической смеси во внешнем электрическом или магнитном поле с учетом пространственного концентрационного расслоения. Показано, что возникновение концентрационной волны приводит к изменению критичесого поведения шага холестерической спирали.

Ключові слова: рідкий кристал, дерацемізація, немато-холесте-рична суміш, концентрація, фазовий перехід.