Исследование фазовых состояний тонких пленок жидких кристаллов методами атомно-силовой микроскопии
Представление об особенностях макроструктуры жидких кристаллов в основном получены из исследований при помощи поляризационно-оптической микроскопии и до последнего времени это устраивало ученых занимающихся жидкими кристаллами, но стали возникать вопросы, связанные со структурными особенностями ориентации молекул на поверхности жидких кристаллов, и изучение этих особенностей требуется проводить… Читать ещё >
Содержание
- Список сокращений
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ НЖК И МЕХАНИЗМУ ОБРАЗОВАНИЯ ДЕФЕКТОВ.
1.1 .Физико-химические свойства и структурное строение жидких кристаллов.
1.2.Фазовые переходы в жидких кристаллах.
1.3.Топологические дефекты в жидких кристаллах.
1.4.Топологические солитоны в жидких кристаллах.
1.5.Наноструктуры в органических соединениях
1.6.Процессы самоорганизации в поверхностных слоях веществ.
1.7.Методы экспериментальных исследований поверхностных слоев НЖК.
ГЛАВА 2. МЕТОД АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ И
ОБЛАСТИ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ.
2.1 .Метод атомно-силовой микроскопии.
2.2.Применение метода атомно-силовой микроскопии к исследованию геометрических особенностей ^ нанокластеров в тонких слоях.
2.3.Особенности использования АСМ для исследований нематических жидких кристаллов.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ СТЕКЛООБРАЗНОГО ХОЛЕСТЕРИЧЕСКОГО ЖИДКОГО КРИСТАЛЛА МЕТОДОМ АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ.
3.1 .Выбор образцов и методика подготовки к исследованиям
3.2.Методика экспериментальных исследований холестерического жидкого кристалла в застеклованном виде АСМ.
З.ЗРезультаты экспериментальных исследований и их анализ
3.4. Выводы к главе
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ НАНОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СЛОЕВ АСМ-МЕТОДОМ.
4.1 .Подбор и подготовка образца НЖК для исследований.
4.2,Описание методики проведения исследований.
4.3.Результаты исследований, полученные 70 АСМ-методом и их анализ.
4.4.Применение вейвлет-преобразования для анализа 74 АСМ-изображений.
4.5.Анализ моделей нанокластеров и дефектов в нанослоях нематических жидких кристаллов.
Выводы к главе 4.
Список литературы
- Струков Б.А. Сегнетоэлектричество в кристаллах и жидких кристаллах: Природа явления, фазовые переходы, нетрадиционные состояния вещества //Соросовский Образовательный Журнал. 1996. № 4. С. 81−89.
- Накоряков В.Е., Донцов В. Е. //Доклады Академии наук, 2001, т.378, № 4, с.483−486.
- Parfenov A., Tamaoki N., Ohnishi S. Photoinduced alignment of nematic liquid crystal on the polymer surface microrelief. // J. Appl. Phys. 2000. — 87, № 4. -C. 2043−2045.
- Nicoletta F. P., De Filpo G., Cupelli D., Macchione M., Chidichimo G. Orientation control of liquid crystal droplets dispersed in a polymer matrix.
- Appl. Phys. Lett. 2001. — 79, № 26. — C. 4325−4327.
- Kralj Samo, Virga Epifanio G. Universal fine structure of nematic hedgehogs. //J. Phys. A. 2001. — 34, № 4. — C. 829−838.
- Popa-Nita V., Romano S. Nematicsmectic-A phase transition in porous media. //Chem. Phys. 2001. — 264, № 1. — C. 91−99.
- Ю.Пасечник C.B., Крехов А. П., Шмелева Д. В., Насибуллаев И. Ш., Цветков В. А. //ЖЭТФ, 2005, т.127, вып.4, стр.907−914.
- Барник М.И., Палто С. П. //ЖЭТФ, 2006, т. 129, вып.6, стр.1132−1144.
- Armstrong N.R., Kippelen В., O’Brien D.F., Marder S.M., Bredas J.-L. //Cryst.Res. Technologie, 37 (2002)9.
- Блинов Л.М. Электро- и магнитооптика жидких кристаллов. М.: Наука, 1978.
- Капустин А.Г. Экспериментальные исследования жидких кристаллов. М.: Наука, 1978,368 с.
- Чистяков И. Г. Жидкие кристаллы. М., 1966.
- Де Жен П. Ж. Физика жидких кристаллов. М.: Мир, 1977.
- Чандрасекар С. Жидкие кристаллы.— М.: Мир, 1980.
- Струков Б.А. Фазовые переходы в сегнетоэлектрических кристаллах с дефектами. //Соросовский Образовательный Журнал. 1996. № 12,1. С. 95−101.
- Де Жё В. Физические свойства жидкокристаллических веществ. М. Мир, 1982.
- Курик М.В., Лаврентович О.Д.//Природа. 1986, № 12, с. 55.
- Тюнкин С, Фатеев В. А., Шварц А. С.//Письма ЖЭТФ. 1975, т.21, С. 91.
- Минц Р.И., Коненко Е. В. //Итоги науки и техники. Сер. «Биофизика». Т.13.—М.: ВИНИТИ, 1982.
- Булиган И.У. Жидкокристаллический порядок в полимерах. Под ред. А. Блюмштейна.— М.: Мир, 1981- с. 777.
- Жаркова Г. М., Сонин А.С. Жидкокристаллические композиты
- Под ред. В. П. Шибаева. Новосибирск: Наука, 1994.
- Kleman М, Points, Lines and Walls in Liquid Crystals, Magnetic Systems and Various Ordered Media.- New York: J. Wiley and Sons, 1983.
- Michel L. //Lect. Notes Phys. 1978. V. 79. P. 247- Rev. Mod. Phys. 1980. V. 52.
- Mermin N. D .//J. Math. Phys. 1978. V. 19. P. 1457- Rev. Mod. Phys. 1979. V. 51.
- Poenaru V. //Ill-Condensed Matter/Eds R. Balian, R. Maynard, G. Toulouse. Amsterdam: North-Holland, 1979. — P. 264- Lect. Notes Phys. 1980. V. 116. P. 148
- Минеев В.П.//Наглядная топология. M.: Наука, 1982. С. 148.
- Dzyaloshinskii J.// Modern Trends in the Theory of Condensed Matter.- Berlin- Heidelberg- New York: Springer-Verlag, 1980.- P.217.
- Филиппов А.Т. Многоликий солитон M.: Наука, 1986
- Лаврентович О. Д.//Укр. физич. журнал 1980. Т.31. С. 551.
- Рожков С. С. //УФН. 1986, Т.149, с. 259.
- Минеев В.П. //Наглядная топология.- М.: Наука, 1982.- с. 148.
- Воловик Г. Е., М инеев В. П. //ЖЭТФ. 1977. Т. 72. С. 2256.
- Вальков А.Ю., Романов В. П., Шалагинов А. И. // Успехи физ. наук. 1994, т.164, с. 149.
- Demus D., Richter L. Textures of Liquid Crystals. Leipzig: VEB Deutscher Verlag fur Grundstofflndustrie, 1980.
- Barbero G., Chuvyrov A.N., Krekhov A.P. Influence of the flow on the orientation induced by a solid substrate on a nematic liquid crystal. //International Journal of modern Physics B, Vol.6, Nos. 3&4 (1991) 437−448.
- Новокшенов В.Ю. Математические модели в естествознании. Введение в теорию солитонов. Уфа 1999.
- Srivastava Ajit М. Топологические дефекты в системахконденсированных сред. Topological defects in condensed matter systems //Indian J. Phys A, 2001, V 75, № i. c. 9−12.
- Рыскин H.M., Трубецков Д. И. Нелинейные волны: Учебное пособие для вузов. М.: Наука, Физматлит, 2000, с. 172.
- Борисов А.Б. Докл. АН, 2001, т.378, № 4, с. 1−3.
- Беляев А, Ижбердина JI.T., Чувыров А. Н. Топологические солитоны в слое жидкого кристалла конечной толщины. //ЖЭТФ, 1994, т.78, стр. 1072−1081.
- Чувыров А.Н., Крехов А. П., Лебедев Ю. А., Гильманова Н. Х. //ЖЭТФ, 1985, т.89, с. 2052.
- Евдокимов Ю.М. и др. Молекулярные конструкции (суперструктуры) с регулируемыми свойствами на основе двухцепочечных нуклеиновых кислот// Молекулярная биология. 2003. Т. 37. С.1−16.
- Прохоров В.В., Клинов Д. В., Юркова Е. В., Демин В. В., Исследование возможностей атомно-силовой микроскопии при картировании ДНК. //Материалы 16-ой Российской конференции по электронной микроскопии, -1996, с. 227.
- Клинов Д.В., Исследование биополимеров методами сканирующей зондовой микроскопии. Автореф. дис.канд. физ.-мат. наук, МФТИ, -М., 1997. -20с.
- Алексеев A.M., Бузин А. И. Методы СЗМ исследований полимеров. //Соросовский образовательный журнал, 1998, № 3, с.75−79
- Оура К., Лифшиц В. Г., Саранин А. А., Зотов А. В., Катаяма М. Введение в физику поверхности. М.: Наука, 2006, с. 453.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика, т.У: Статистическая физика, ч.1. М.: Наука, 1976, с. 574.
- Стойбер Р., Морзе С. Определение кристаллов под микроскопом. -М.: Мир.1974.
- Sakagam I S., Takase A., Nakaraizo М., Kakiyiama Н. Mol. Cryst. and Liq. Cryst. 1973. V. 19. P. 303.
- Баранова И. Б., Зельдович Б. Я. //Письма ЖЭТФ, 1980, т.е. 636.
- Вистинь Л.К., Яковенко С. С. //Кристаллография, 1983. Т. 28. С. 992.
- Clark N.A., Hurd A.J. //J. de Phys. 1982. T. 43. P. 1159.
- Ryschenkow G. //J. de Phys. 1975. T. 36. P. 243.
- Benton W.J., Miller C.A. //Prog. Colloid, and Polym. Sci. 1983. V. 68. P.1754
- Scudieri F. //Appl. Opt. 1979. V. 18. P. 1455 63. Sackmann E., Rnppel D., Gebhardt C. //Liquid Crystalsin One- and Two Dimensional Order/Eds W. Helfrich, G. Heppke. -Berlin- Heidelberg- New York: Springer-Verlag, 1980.- P.309.
- Miike H., Kuriyama Y., Itou Y., Hashimoto H., Ebina Y. //Phys. Rev. Ser. A. 1985. V. 31. P. 2756.
- Mnlzer D., van Es A., Nabaro F.R.N., Godinho E. //Phil. Mag. Ser. A. 1981. V. 44. P. 835.
- Demus D., Schiller P., Sharma N. K. //Cryst. Res. and Technol. 1984. V. 19, P.577.
- Goodman J. F., Clunie J.S. //Liquid Crystals and Plastic Crystals/Eds G. W. Gray, P. A. Winsor.— New York: Ellis Hordwood Ghichester and Halsted Press, 1974.— V. 2. P. 1.
- Kleman M., Williams С. E., Coste M.J. //Mag. 1977. V. 35. P. 33.
- Kleman M., Colliex C, Yeysaie M. //Adv. CheM. Ser, 1976, V.152, P. 71.
- Zimmer J.E., White J.L. //Mol. Cryst. and Liq. Cryst. 1977. V.38, P. 177.
- Meiboom S., Sammon M. //Phys. Rev. Ser. A. 1984. V.29, P. 2957.
- Лукьянченко E.C., Козунов В. А., Григос В. И. //Усп. химии, 1985, т.54, с.214
- Кан Ф., Тейлор Г., Шонхорн Г. //ТИИЭР. 1973. Т. 61. с.28−74.
- Williams С., Bouligand Y. //J. de Phys. 1974. T. 35. P. 589.
- Van der Veen J., Haanstra H.B.//I. de Phys. Lett. 1976. T. 37. P. L 43.
- Курик M.B. //ЖЭТФ, 1981, т.51, c.2385.
- Современная кристаллография под.ред. Б. К. Вайнштейна, А. А. Чернова, JI.A. Шувалова. М.: Наука, 1980, т. З, с. 36.
- Zheng S., Liand Z.C., Shao R.F., Lam L., Cheng C.W., Fung P.C.W. //Phus, Rev. A, 1988, v.38, p.5941.
- Каменский В.Г.//ЖЭТФ, 1984, т.87, с. 1262.
- Abdulaev F.K., Abdumalikov А.А., Tsoi E.N. //Phus.Stat.Sol.(b), 1988, v.146, p.457.
- Акопян P.C., Зельдович Б. Я., Сеферян Г. Е. //ЖЭТФ, 2004, т.126, вып.5(11), стр.1192−1197.
- Чувыров А.Н., Лебедев Ю. А. //Письма в ЖЭТФ, 1984, т. 10, с. 1439.
- Hauser A., Schmalfuss Н. and Kresse Н., 2000, Liquid Cristals, v.27, 629−634
- Hauser A., Kresse H., Glushchenko A. and Yaroshchuk O., Liquid Cristals, 1999, V.26, № 11, 1603−1607.
- Kresse H., Salfetnikova J., Nadasi H., Weissflog W. and Hauser A., Liquid Cristals, 2001, V.28, № 7, 1017−1023.
- Руководство пользователя Solver P47. ЗАО НТ-МДТ, г. Зеленоград, 2005.
- Лозовская Е. Атомно-силовая микроскопия. Наука и жизнь" № 1 2004 г.
- Биннинг Г., Рорер Г. Сканирующая туннельная микроскопия- от рождения к юности. НУФН, -1988, т. 154, — No2, — сс.261−277.
- Бахтизин Р.З., Галлямов P.P. Физические основы сканирующей зондовоймикроскопии. Учебное пособие, УфаРИО, 2003, 82 с.
- Галлямов М.О. Автореферат диссертации .канд. физ.-мат. наук, Москва, 1999, 22 с.
- Яминский И.В. Сканирующая зондовая микроскопия биополимеров. Вып.1. М.: Москва, Научный мир, 1997, 88 с.
- Боровский А.В., Коробкин В. В., Мухтаров Ч.К.//ЖЭТФ. 1991. Т. 99. С. 715−720.
- Gerus.I, Glushenko A., Soon Bum Kwon, Reshetnyak V., Reznikov Yu. Anchoring of a liquid crystal on a photoaligning layer with varying surface morphology. //Liquid Crystals, 2001, Vol. 28, No. l 1, 1709−1713
- Gracias D.N., Zhang D., Lianos L. Ibach W., Shen I.R.> Somorjai G.A. //Chem. Phys, 1999, 245, № 1−3, P.277−284
- Bardon S., Valigant M., Cazabat A.M. //Langmuir, 1998, 14, P.2916−2924
- Астафьева H.M. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры применения. //Успехи физических наук, т. 166, № 11(2006).
- Блаттер К. Вейвлет-анализ. Основы теории. М.: Техносфера, 2004, 280 с.
- Шафрановский И.И. Лекции по кристаллографии. М.: «Высшая школа», 1968, 173 с.
- OO.Zwanzig R" Journ. Chem.Phys., 39, 1714 (1963).
- Бараш Ю.С. Силы Ван-дер-Ваальса. М.: Наука, 1988, с. 255.
- Meyer R.B. Mol. Cryst Liquid Cryst, 1972, V.16, p.355.
- Современная кристаллография под.ред. Б. К. Вайнштейна, А. А. Чернова, Л. А. Шувалова. М.: Наука, 1980, т. З, с. 36.
- Ю4.Дзяложинский И. Е., Лифшиц Е. М., Питаевский Л. П. .//ЖЭТФ, 1959, т.37, с. 229.105 .Ибрагимов Н. Х. Группы преобразований в математической физике. М.: Наука, 1983, с. 96.
- Юб.Абловиц М., Сигур X. Солитоны и метод обратной задачи. М.: Мир, 1987.