Досліджено акустичні спектри та в'язкопружні властивості рідкого кристала 5ЦБ і дисперсних систем на його основі. Викладено методи розрахунку термодинамічних характеристик і акустичних спектрів у досліджених системах. Запропоновано моделі, які дають можливість провести розрахунки акустичних властивостей рідкого кристала та дисперсних систем. Проведено аналіз ймовірних молекулярних механізмів релаксаційних процесів.

Розвинуто ідеологію дворівневої динамічної адресації для бістабільних холестеричних рідкокристалічних дисплеїв (ХРКД). Запропоновано метод апроксимації електрооптичних характеристик ХРКД, який дозволяє на порядок швидше, ніж у разі застосування стандартного експериментального дослідження, визначити характеристики майбутнього дисплею, а саме: швидкості адресації, яскравість та контраст зображення, величину напруг в електричних сигналах керування, максимальний рівень мультиплексування та допуску за неоднорідності товщини шару холестеричного рідкокристалічного матеріалу (ХРК-матеріалу) в дисплеї. Розроблено методи для визначення цього допуску, а саме: метод прямого вимірювання на клиноподібній комірці - метод "клину", та метод непрямого вимірювання - метод "динамічного гістерезису", який дозволяє проводити всі необхідні дослідження в автоматичному режимі на тестових зразках з фіксованою товщиною шару ХРК-матеріалу. Запропоновано методи побудови керувальних сигналів ("вдосконалений" та "2-з-5") та два алгоритми розгортки ("компенсаційний" і "швидкий"), які дозволили збільшити швидкість дворівневої динамічної адресації та вирішити проблеми залежності значення контрасту зображення від змісту записаної інформації та від координат елементів індикації на дисплейній матриці.

Розглянуто теоретичні моделі утворення індукованої спіральної структури в немато-холестеричних сумішах, текстурних та фазових перетворень в індукованих холестериках під дією електричного та теплового полів, розсіювання світла індукованими холестериками. Досліджено електрооптичні, часові та модуляційні характеристики холестерико-нематичного переходу та встановлено взаємозв'язок з фізичними параметрами немато-холестеричних сумішей. Розроблено рекомендації по створенню матеріалів для ефективних низькочастотних модуляторів лазерного випромінювання видимого діапазону спектру.

Розглянуто теоретичні моделі утворення індукованої спіральної структури в немато-холестеричних сумішах, текстурних та фазових перетворень в індукованих холестериках під дією електричного та теплового полів, розсіювання світла індукованими холестериками. Досліджено електрооптичні, часові та модуляційні характеристики холестерико-нематичного переходу та встановлено взаємозв'язок з фізичними параметрами немато-холестеричних сумішей. Розроблено рекомендації по створенню матеріалів для ефективних низькочастотних модуляторів лазерного випромінювання видимого діапазону спектру.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Вперше встановлено, що в рідкокристалічних сумішах ціанобіфенілів з азометинами та довголанцюговими карбоновими кислотами мають місце істотні відхилення концентраційних залежностей діелектричної проникності від адитивних значень на концентраціях існування індукованої смектики; характер цих відхилень не залежить від фазового стану (смектик, нематик, ізотропна рідина). В системах ціанобіфеніл - азометин і ціанобіфеніл - немезогенна домішка виявлено позитивні відхилення концентраційних залежностей діелектричної проникності від адитивних значень як у рідкокристалічних, так і в ізотропній фазах, що є свідченням зв'язку цього ефекту із ближнім впорядкуванням молекул. У рідкокристалічній фазі це впорядкування трансформується на дальнє трансляційне впорядкування, що виражається у більш сильних відхиленнях від адитивних значень. Отримано експериментальні свідчення існування комплексів із переносом заряду в розплавах ряду систем органічний молекулярний кристал - хлораніл. Розраховано фізичні та хімічні властивості цих комплексів, запропоновано модель утворюваних надмолекулярних структур з урахуванням специфічних і неспецифічних взаємодій. На основі методів квантової хімії визначено енергії взаємодій, дипольні моменти, міжмолекулярні відстані, а також оптимізовано геометрії експериментально досліджених систем рідких та органічних молекулярних кристалів за різних співвідношень компонентів. Доведено, що отримані результати не суперечать експериментальним даним про властивості комплексів з переносом заряду в розплавах систем ряду органічних речовин із хлоранілом, а також підтверджують відсутність хімічних комплексів в системах

Досліджено еволюцію світлоіндукованого зчеплення на полімерній поверхні комірки, заповненої нематичним РК з домішкою азобарвника. Визначено закономірності утворення й еволюції світлоіндукованого зчеплення, побудовано модель, що описує експериментальні дані. Встановлено, що світлоіндуковане зчеплення з'являється на нефоточутливій поверхні підкладки внаслідок конкуренції трьох світлоіндукованих механізмів: адсорбції та десорбції молекул барвника, а також впливу об'ємного кутового моменту. Зроблено розмежування процесів, які обумовлють появу та розвиток світлоіндукованого зчеплення. Виявлено, що опромінення комбінованих рідкокристалічних комірок з домішкою азобарвника у нематичній фазі призводить до дрейфу осі легкого орієнтування у напрямку поляризації опромінюючого світла. З'ясовано, що причиною світлоіндукованого дрейфу осі легкого орієнтування є поворот максимуму кутового розподілу адсорбованих молекул барвника, який відбувається внаслідок світлоіндукованої адсорбції/десорбції молекул барвника на підкладці за присутності світлоіндукованого об'ємного моменту.

  Скачати повний текст

Досліджено основні фізичні властивості водних розчинів ліотропних хромонічних рідких кристалів (ЛХРК). Наведено оптичну характеристику розчинів залежно від концентрації ЛХРК матеріалу, тобто розчинів, що містять мономери, агреговані молекули та мезофазний стан, утворений видовженими агрегатами. Показано конформаційне перетворення молекул хромоглікату натрію під час переходу від мономерної до агрегованої форми. Встановлено, що процес агрегації є ізодесмічним. Для розчинів у рідкокристалічній фазі запропоновано два методи орієнтації на поверхні. Визначено дисперсію двозаломлення, анізотропію поглинання та скалярний параметр порядку. Одержано температурні залежності зазначених величин. Визначено вплив іонних і полімерних домішок на фазовий стан ЛХРК. Уперше показано, що іонні домішки можуть змінювати температуру переходу в ізотропний стан та в ширину двофазної області. Встановлено, що у разі додавання полімеру розчину ЛХРК у мезофазі, цей розчин розділяється на анізотропну та ізотропну частини. Анізотропна частина містить виключно ЛХРК матеріал, ізотропна - полімер і ЛХРК матеріал. Показано, що з ізотропного стану двокомпонентної системи полімер - ЛХРК є можливим формування анізотропних включень. Описано фізичну картину функціонування існуючих застосувань у системах, подібних до ЛХРК.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розглянуто вплив крайових умов на різноманітні електрооптичні ефекти в рідких кристалах (РК), зокрема, світлоіндукований перехід Фредерікса в РК комірці з хіральною домішкою, взаємодію РК з кутовим моментом світла, формування об'ємних граток директора, обумовлених модуляцією параметрів поверхні - осі легкого орієнтування та поверхневого параметра порядку: орієнтаційні переходи в гібрідній комірці.

Запропоновано феноменологічну модель поверхнево-керованої переорієнтації директора в об'ємі рідкого кристала (РК) під дією світла, яка пов'язує зміну орієнтації РК зі світлоіндукованою зміною енергії зчеплення та осі легкого орієнтування на фоточутливій орієнтувальній поверхні. Встановлено, що переорієнтація директора є пороговою у комірці з гомеотропно орієнтованим РК і безпороговою у комірках з гібридною орієнтацією. Досліджено ефект зміни напрямку світлоіндукованої осі легкого орієнтування РК на поверхні полісилоксан-циннамату з фоточутливим боковим фрагментом. Апробовано феноменологічну модель даного ефекту, яка пов'язує зміну орієнтації РК з конструкцією двох фотохімічних процесів у шарі полісилоксан-циннамату. Виявлено та досліджено ефект бістабільної орієнтації РК на фоточутливій полімерній поверхні у разі опромінення РК комірки поляризованим світлом за умов одночасної дії магнітного поля. Значну увагу приділено електрично-керованій переорієнтації директора у площині РК комірки з фотоорієнтувальною поверхнею та охарактеризовано залежність електрооптичних характеристик комірки від величини енергії зчеплення РК з орієнтувальною поверхнею. Розроблено фоточутливу орієнтувальну поверхню зі стабільною у часі аномально малою енергією зчеплення, що дозволило запропонувати новий тип РК-приладу.

Досліджено теорію взаємодії в нематичних колоїдах або нематичних емульсіях. Відзначено, що взаємодія колоїдів через поле нематичного директора є далекосяжною та певною мірою подібною до електростатичної. Розроблено представлення парної взаємодії частинок у нематичному рідинному кристалі, в якому природно виникають пружний заряд і пружні мультипольні моменти, а також їх джерело - густина пружного заряду. Через векторний характер поля директора побудована колоїдна нематостатика суттєво відрізняється від скалярної електростатики, а саме: пружний заряд є вектором, пружні мультиполя мають складну тензорну структуру; пружні заряди одного знаку притягаються, а різного - відштовхуються. Пружний заряд знайдено з закону збереження моменту. Доведено, що компоненти вектора зовнішнього моменту сил, що діють на частинку, повністю визначають вектор її пружного заряду, і, відповідно, кулоноподібна взаємодія є взаємодією двох векторів зовнішніх моментів. Визначено наближення, в якому взаємодія через поле директора є парною. Виведено формули пружної диполь-дипольної і квадруполь-квадрупольної взаємодії, а також взаємодії заряд - диполь, заряд - квадруполь і диполь - квадруполь. Розглянуто окремі випадки такої взаємодії. Розроблено метод дзеркальних відображень у нематостатиці, з використанням якого вирішено проблему взаємодії колоїду зі стінкою за довільного нахилу директора на її поверхні.

Досліджено поведінку сферичних частинок мікронного розміру в нематичних колоїдних системах та їх взаємодію через пружне поле директора. Вивчено взаємодію колоїдних частинок з локально деформованим оптичним пінцетом полем директора. З'ясовано, що у випадку частинок з дипольною симетрією поля директора пружна взаємодія має кулонівський характер. Досліджено впорядковані колоїдні системи на поверхні нематичної плівки та вплив на них зовнішніх (електричного та магнітного) полів, а також визначено характер і величину парної пружної взаємодії частинок. Експериментально встановлено характер пружної взаємодії між колоїдними частинками з дипольною та квадрупольною симетрією поля директора у нематичному рідкому кристалі. Визначено величину даної взаємодії та вперше побудовано двовимірні колоїдні періодичні структури на її основі.

Досліджено пружну взаємодію світла з неоднорідним хіральним анізотропним середовищем на прикладі хіральних рідкокристалічних композицій. Вивчено слабо- та сильнозакручені структури. Розроблено швидкісні методи розрахунку поширення світла в слабозакручених рідкокристалічних середовищах та одержано аналітичний вираз коефіцієнта пропускання світла коміркою, залитою закрученим нематичним рідким кристалом, яка розташована між двома поляризаторами, у випадку похилого падіння світла. Запропоновано моделі, які дозволяють описати процеси пружної взаємодії світла з нематико-холестеричним рідким кристалом. З використанням експериментальних даних розв'язано обернену оптичну задачу та одержано основні характеристики запропонованої моделі, що дало змогу розрахунковим шляхом знаходити просторовий та спектральний розподіли розсіяного нематико-холестеричним рідким кристалом світла за довільних умов освітлення. Запропоновано методи знаходження оптимальних умов освітлення та спостереження холестеричних рідкокристалічних дисплеїв. Досліджено розсіяння світла гібридноорієнтованими холестеричними рідкими кристалами, наведено метод знаходження їх матриці розсіяння, а також метод одночасного знаходження товщини холестеричної рідкокристалічної комірки та середнє значення показника заломлення рідкого кристала, даний метод базується на аналізі спектральних положень особливостей в спектрі дзеркально відбитого від комірки світла за різних кутів падіння.

Вперше проведено комплексний аналіз процесів на межі поділу електрод - рідкий кристал. Встановлено, що саме молекули з більшою поляризаційною здатністю створюють сольватні оболонки навколо іонів. З'ясовано, що за наявності сольватних оболонок іони притягуються до поверхні електрода переважно за рахунок дії сил дзеркального зображення. Визначено, що перенос електронів відбувається завдяки емісії Шотткі крізь тонкий діелектричний шар. У планарно орієнтованих рідких кристалах з ненульовим дипольним моментом виявлено низькочастотний релаксаційний процес, зумовлений дипольною поляризацією молекул у приелектродній області, товщина якої дорівнює дебаївській товщині екранування. Визначено параметри подвійних електричних шарів за відсутності та наявності електричного поля.

Індекс рубрикатора НБУВ: В372.35,022

Рубрики:

Рідкі кристали

Шифр НБУВ: РА332315 Пошук видання у каталогах НБУВ