Жидкий кристалл нематический

Такого типа Г. м. возникают, напр., в жидком кристалле нематического типа, где нарушена инвариантность относительно группы SO (3) поворотов обычного пространства. [c.502]

Мы уже познакомились с одним типом жидких кристаллов — нематическими кристаллами, у которых оси молекул в слое ориентируются параллельно друг Другу, подобно железным опилкам в магнитном поле. [c.27]

Существуют три типа жидких кристаллов нематические, смектические и холестерические. [c.103]

Жидкие кристаллы нематического типа применяют благодаря присущему им электрооптическому эффекту динамического рассеяния. Слабое электрическое поле, приложенное к жидкому кристаллу, вызывает выстраивание молекул осями с высокой е параллельно полю. Одпако, если напряжение превысит некоторое пороговое значение, устойчивая доменная структура разрушается, возникает ячеистая структура, сопровождающаяся появлением гидродинамических течений. Прп дальнейшем увеличении напряжения течение в жидкости становится турбулентным, а вещество оптически неоднородным. Жидкий кристалл в таком неупорядоченном состоянии рассеивает свет во всех направлениях. Эффект динамического рассеяния приводит к изменению прозрачности жидкого кристалла под действием электрического поля. Поле может быть как постоянным, так и переменным с низкой частотой (до 10 10 Гц в зависимости от материала). Время установления состояния динамического рассеяния составляет [c.262]

К. я. могут наблюдаться и вблизи точек т. и. слабых фазовых переходов 1-го рода, где скачки энтропии и плотности очень малы, и переход, таким образом, близок к переходу 2-го рода, например при фазовом переходе изотропной жидкости в нематический жидкий кристалл. [c.526]

По структуре жидкие кристаллы разделяют на три класса нематические смектические н холестерические. [c.37]

В нематических кристаллах (рис. 1.22, а) молекулы выстроены в цепочки направление преимущественной ориентации молекул является оптической осью жидкого кристалла. [c.37]

Среди жидких кристаллов наблюдается полиморфизм. Например, известны несколько разновидностей смектических кристаллов, различающихся расположением молекул. При нагреве полиморфных жидких кристаллов одна форма сменяет другую, обш м является появление нематических кристаллов в определенном интервале температур перед точкой просветления. [c.37]

Пусть Г — фазовая задержка пластинки при отсутствии кручения. В частности, в случае нематического жидкого кристалла, ось с которого параллельна поверхности пластинки, Г дается выражением [c.156]

Нередко встречается ситуация, особенно в скрученных нематических жидких кристаллах, когда фазовая задержка Г значительно [c.157]

Обсудим случай нематического жидкого кристалла с кручением в четверть оборота (ф = ж/2). Если слой такого кристалла поместить между двумя параллельными поляризаторами, оси пропускания которых (х) параллельны оси с жидкого кристалла во входной плоскости z = 0), то для волны, прошедшей первый поляризатор, можно записать следующий вектор Джонса [c.158]

Нематические жидкие кристаллы с кручением. [c.168]

РИС. 7.13. Фазы жидких кристаллов а — нематическая б — смектическая в — холестерическая. [c.287]

Тонкий слой нематического жидкого кристалла, у которого оптическая ось параллельна плоскости слоев, может быть закручен таким образом, что локальная оптическая ось будет изменяться в зависимости от г. При этом возникает анизотропная среда с кручением. В линейно закрученном нематическом кристалле азимутальный угол оптической оси является линейной функцией координаты г [c.289]

Рассмотрим тонкий слой положительного (Де > 0) нематического жидкого кристалла, закрученного на одну четвертую оборота (90°). Этот слой расположен между парой параллельных поляризаторов, оси пропускания которых параллельны оптической оси во входной плоскости. Такая система не пропускает свет, до тех пор пока к ней не приложено электрическое поле. Наложение электрического поля приводит к тому, что локальная ось ориентируется вдоль направления поля (оси г), вследствие чего возникает пропускание света, обусловленное исчезновением двулучепреломления. [c.290]

Авторы [2] при помощи аналогии топологического характера положительно отвечают на фундаментальный вопрос о возможности существования в природе магнитных монополей (полюсов магнита, существующих отдельно друг от друга, или, иными словами, магнитных зарядов). Исключительная важность данного вопроса заключается в том, что обнаружение (или доказательство невозможности существования) монополей позволило бы ответить на многие принципиальные вопросы естествознания. В частности, обнаружение магнитных зарядов было бы первым серьезным подтверждением теорий Великого объединения, единым образом описывающих электромагнитное, слабое и сильное взаимодействия [3] Суть аналогии состоит в создании в слоистых жидких кристаллах нематического и холестерического типов определенной топологии распределения векторов, описывающих ориентацию составляющих кристалл молекул. Данная топология аналогична топологии распределения векгоров магнитного поля вокруг гипотетического монополя Дирака. Таким образом, распределение векгоров ориентации молекул в жидких к-ристаллах можно визуально наблюдать в поляризационный микроскоп. Это позволяет по особенностям поведения жидких кристаллов выдвигать предположения о возможном поведении магнитных монополей и принципиальных методах их экспериментального обнаружения. [c.15]

Авторы [19] при 1ЮМОЩИ аналогии топологического характера положительно отвечают на фундаментальный вопрос о возможности существования в природе магнитных монополей (полюсов магнита, существуюпщх отдельно друг от друга, или, иными словами, магнитных зарядов). Исключительная важность данного вопроса заключается в том, что обнаружение (или доказательство невозможности существования) монополей позволило бы ответить на многие принципиальные вопросы естествознания. В частности, обнаружение магнитных зарядов было бы первым серьезным подтверждением теорий Великого объединения, единым образом описывающих электромагнитное, слабое и сильное взаимодействия [20]. Суть аналогии состоит в создании в слоистых жидких кристаллах нематического и холестерического типов опре-. [c.39]

Рис. 4.2. Схема молекулярвого порядка в основных типах жидких кристаллов [72] а-смекпиеская . нематическая в-холестерическая фазы ных молекул, причем

Существуют различные типы жидких кристаллов. Категорию нематических жидких кристаллов (или, как говорят для краткости, нематиков) составляют среды, которые в своем недеформирован-ном состоянии однородны не только макро-, но и микроскопически анизотропия среды связана только с анизотропной ориентацией молекул в пространстве (см. V, 139, 140). Подавляющее большинство известных нематиков относится к простейшему их типу, в котором анизотропия полностью определяется заданием в каждой точке среды единичного вектора п, выделяющего B efo одно избранное направление вектор п называют директором. При этом значения п и —п, различающиеся лишь знаком, физически эквивалентны, так что выделенной является лишь определенная ось, а два противоположных направления вдоль нее эквивалентны. Наконец, свойства этого типа нематиков (в каждом элементе их объема) инвариантны относительно инверсии — изменения знака всех трех координат ). Ниже мы рассматриваем только этот тип нематических жидких кристаллов. [c.190]

В обычных жидкостях (а также в нематических жидких кристаллах) существует лишь одна ветвь слабозатухающих звуковых колебаний — продольные звуковые волны. В твердых криста ллах и аморфных твердых телах существуют три звуковые (акустические) ветви линейного закона дисперсии колебаний ( 22, 23). Одномерные кристаллы — смектйки — и здесь занимают промежуточное положение в них имеются две акустические ветви Р. G. de Gennes, 1969), Не интересуясь здесь коэффициентами затухания этих волн, и имея в виду лишь определение скоростей их распространения, пренебрежем в уравнениях движения всеми диссипативными членами. Полная система линеаризованных уравнений движения складывается из уравнения непрерывности [c.241]

Рис. 6-21. Схематическое изображепие строения жидких кристаллов а — нематический (от греческого нитевидный), у которого молекулы расположены параллельно друг другу, но их продольные сдвиги беспорядочны б — смектический (от греческого — мыло), у которого молекулы расположены слоями в — холестерический, у которого молекулы расположены слоями, винтообразно повернутыми относительно друг друга по вертикальной оси

Анизотропия и связанные с этим особенности свойств жидких кристаллов обусловлены закономерностями в расположении молекул, по коюрым их подразделяют на нематические, смектические, холестерические. На рис. 6-21 показано расположение. молекул в этих разновидностях жидких кристаллов. В практике жидкие кристаллы используют в виде топких пленок. [c.139]

Очень чувствительными к тепловым и механическим возмущениям оказываются также жидкие кристаллы в так называемой смектической фазе, в которой молекулы распределены слоями с четко определенным периодом (рис. 1.5, б). Смектики более упорядочены, чем нематики, и для данного вещества смектическая фаза возникает всегда при более низкой температуре, чем нематическая. [c.11]

ДИСКЛИНАЦИИ (от греч. dys- — приставка, означающая разделение, разъединение и klino — наклоняю) — протяжённые дефекты в средах, обладающих упорядочением нек-рого аксиального вектора 1 вектора — директора — в жидких кристаллах, вектора антиферромагнетизма — в антиферромагнетиках и т. п. Д. возникают в результате нарушения симметрии векторного поля и участвуют в создании текстуры в средах. Простейшие Д. образуются в нематических жидких кристаллах и антиферромагнетиках с анизотропией типа плоскости лёгкого намагничения, когда вектор I расположен в плоскости и его ориентация оире,челяется одним углом ф в этой плоскости от)ЮСительио осей координат (фазе й). В таких средах Д.— линейные де- [c.635]

Для мн. П. характерны анизотропия формы сегментов макромолекул и анизотропия объёмных взаимодействий расплавы, конценгриров, растворы или гели таких П. образуют нематические, холестерические или смектические жидкие кристаллы. Они наз. термотропными, потому что управлять появлением или исчезновением жидкокристаллич. структуры и её параметрами проще всего изменением темп-ры. [c.20]

При коагуляции могут возникать как упорядоченные, так и неупорядоченные агрегаты. К первым относятся, напр., тактоиды, образующиеся в Р., содержащих капсиды вируса табачной мозаики, и по существу представляющие собой нематические фазы лиотропных жидких кристаллов. Упорядоченные кубические кристаллы возникают в Р., содержащих полимерные частицы (напр., шарики латекса диаметром 100—1000 нм). К неупорядоченным агрегатам относятся т. н. гели, к-рые образуются в Коллоидных Р. разл. состава и представляют собой уг угие твёрдые тела, имеющие трёхмерный кар- [c.293]

Параметром порядка в нематических жидких кристаллах (или нематиках) служит директор d, указывающий преимущественное направление длинных осей вытянутых молекул нематика при нек-рой Г< (в отличие от вектора , для директора направления da—d физически неразличимы). [Название нематик предложено Ш. Фриделем ( h. Friedel).] Областью вырождения D (областью значений директора d) в трёхмерном нематике является вещественное проективное пространство RP (получаемое из сферы отождествлением диаметрально противоположных. пяточек). Соответственно допустимы стабильные точечные 137 [c.137]

Как отмечалось, в зависимости от характера микроскопического упорадочения жидкие кристаллы принято делить на несколько главных типов - нематические (нематики), холестерические (холестерики) и смектические (смектики). [c.148]

В данном разделе мы применим исчисление Джонса для исследования распространения электромагнитных волн через анизотропную среду со слабым кручением. Типичным примером такой задачи является распространение света в нематических жидких кристаллах с кручением. Этот случай аналогичен веерному фильтру Шольца, число пластинок N которого стремится к бесконечности, а толщина пластинок стремится к нулю как /N. Действительно, анизотропную среду с кручением можно разделить на N слоев, предполагая, что каждый слой представляет собой волновую пластинку с некоторой фазовой задержкой и азимутальным углом. При этом полную матрицу Джонса можно получить перемножением всех матриц, отвечающих этим пластинкам. [c.156]

Жидкие кристаллы по определению представляют собой жидкости, которые имеют упорядоченное расположение молекул. Они образуются при некоторых условиях в органических веществах, у которых молекулы являются резко анизометрическими, т, е. имеют удлиненную (сигарообразную) или плоскую (дископодобную) форму. Вследствие упорядоченности анизометрических молекул их механические, магнитные и оптические свойства становятся анизотропными. Хорошим примером жидких кристаллов является />-метокси-бензилиден-р - -бутиланилин (МББА), который проявляет жидкокристаллическую фазу простейшего типа (нематического) в температурном диапазоне 21—47 °С. Существуют три фазы жидких кристаллов, структуры которых изображены на рис. 7.13. Рис. 7,13, а иллюстрирует нематическую фазу, в которой существует дальний порядок ориентации осей молекул, а центры молекул распределены хаотически. На рис. 7.13, б показана смектическая фаза, в которой существуют как одномерный трансляционный порядок, так и ориентационный порядок, а рис. 7.13, в иллюстрирует холестерическую фазу, в которой также имеется ориентационный порядок, но моле- [c.286]

В нематических жидких кристаллах при наложении электрического поля оптическая ось может переориентироваться. Рассмотрим сначала случай, когда е,, > (Де > 0). Пусть вначале оптическая ось была ориентирована вдоль оси z. Если приложить внешнее электрическое поле перпендикулярно оси z, то оптическая ось стремится установиться вдоль направления поля. Пусть 0 угол между опти- [c.288]

НЖК —нематический жидкий кристалл ОПФ —оптическая передаточная функция ПВК — поливипилкарбозол [c.6]

На Практике чаще всего используют управление оптической активностью слоя нематического жидкого кристалла с положительной анизотропией диэлектрической Проницаемости, закрученного наподобие холестерической спирали на угол ф=л/2. Это достигается путем задания взаимно ортогональной ориентациа молекул на Прилегающих к разным подложкам участках- с.1 )я жидкого кристалла. В отсутствие электрического ноля слои Вращает 11лоскость поляризации ггроходящего света на 90°. Приложение поля снимает оптическую активность слоя, и за анализатором интенсивность света изменяется от нуля до максимума или наоборот, в зависимости от того, как ориентирован анализатор по отношению к направлению поляризации падающего света —параллельно или ортогонально. Достоинством метода является возможность модуляции белого света. [c.28]

Электрическое управление поглощением можно осущесткить и в жидкокристаллической ячейке, если в нематический жидкий кристалл как в матрицу ввести некоторое количество (доли процента) молекул дихроичного красителя [19]. Топа ориентациям молекул жидкого кристалла и красителя в двух ортогональных направлениях —вдоль и поперек слоя соответствует различное по- [c.33]

При приложении электрического напряже1Игя к слою нематического ЖК с отрииатсльгго анизотропией диэлектрической проницаемости, обла- ающего достаточной электропроводностью (10- —10- Ом- -см ), он с некоторого порогового значения напряжения теряет механическое равновесие, т. е. в слое возникает макроскопическое движение молекул, переходящее в турбулентное [19J. Оно обусловлено взаимодействием внешнего электрического поля с объемными зарядами, образующимися в жидкости в результате анизотропии ее проводимости Преломление световых лучей на градиентах показателя преломления в перемешивающемся слое Жидкого Кристалла и приводит к их интенсивному рассеянию, вследствие чего этот эффект получил название динамического рассеяния света. Он характеризуется низкими упразляго-щими напряжениями (единицы вольт) и достаточным оптическим контрастом, а также удобен в условиях хорошей освещенности. Время релаксации ЖК. к исходному прозрачному состоянию после выключения напряжения составляет обычно десятки и сотни [c.35]

Среднее направление ориентации осей молекул ЖК в любой точке Пространства г принято описывать с помощью единичного вектора молекулярной ориентации п(г), называемого директором. Ориентация директора в слое нематического жидкого кристалла определяется граничными условиями на поверхностях подложек ячейки и возмутаюишм воздействием (в нашем случае — электрическим полем). Деформация директора в ориентированном слое НЖК вызывает соответствующие изменения его оптических свойств (двулучеиреломления, оптической активтюсти, пропускания, рассеивающей способности и др ) и электрических свойств (емкости, проводимости, поверхностной поляризации и др.). [c.85]

Цел1.1й ряд эффектов в холестерических и смектических ЖК сводится к перестройке структуры жидкого кристалла под действием электрических напряженнп или тепловых полей. Такие переходы, как правило, изменяют симметрию ЖК и приводят к образованию новой фазы, чаще всего подобной нематической. Новое состояние отличается от первоначального оптическими свойствами и может быть устойчивым либо метастабильным [19, 20]. [c.100]

Устройство, описанное в [198], включало расположенные последовательно лазер, переменный поглотитель, поляризатор, ячейку нематического жидкого кристалла с закрученной (твист) структурой, анализатор, в исходном состоянии скрещенный по отпоше- [c.253]

Чнгринов В. Г. Ориентационные эффекты в нематических жидких кристаллах [c.311]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...