Ориентационная релаксация нематических жидких кристаллов при воздействии ультразвука и электрического поля
Существенное увеличение времени нарастания и спада интенсивности света при акустооптическом эффекте, с приближением напряжения электрического поля «Ыэ, подаваемого на ячейку, к значению, соответствующему переходу Фредерикса и-, как в области 1Гэ 4 Иэ, так и для ЪГэ >1Ь. Решена задача о кинетике переориентации директора под действием ультразвука в присутствии электрического поля. Найдены… Читать ещё >
Содержание
ГЛАВА I. ОБЗОР ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСШРИМЕНТАЛЪНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ОРИЕНТ’АЩОННОЙ РЕЛАКСАЦИИ НЕМАТМЕСКИХ ЖИДКИХ КРИСТАЛЛОВ. 1.1. Процессы переориентации нематиков под действием ориентирующих факторов. 1.1.1. Переориентация нематического жидкого кристалла под действием магнитного поля
1.1.2. Ориентавдонные изменения НЖК в сдвиговом течении
1.1.3. Особенности воздействия электрического поля на ориентационную структуру Ж
1.2. Теоретические представления о природе акустооптических явлений в Ж.
1.3. Экспериментальные, исследования акустооптических эффектов в жидких кристаллах.
1.4. Постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ТЕХНИКА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ.
2.1. Экспериментальная установка для исследо -ваний акустооптических явлений в электрическом поле .'.
2.2. Методика измерений. Изготовление ячеек
2.3. Контрольные измерения и оценка погрешностей.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕИШВТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ АКУСТООПТИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ В НЕМАТИКЕ В ПРИСУТСТВИИ ЭЛЖТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ.
3.1. Стационарные характеристики акустооптических эффектов
3.2. Временные характеристики процесса нарастания интенсивности оптического сигнала под дейс -твием ультразвука
3.3. Временные изменения оптической интенсивности при одновременном включении ультразвука и электрического поля.
3.4. Изменения оптической интенсивности после прекращения действия ультразвука
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССОВ ОРИЕНТАЦИОННОЙ РЕЛАКСАЦИИ. 4.1. Основы подхода к описанию процессов ориента-вдонной релаксации НЖК в присутствии элек трических и акустических полей
4.2. Стационарные изменения структуры слоя НЖК при комбинированном воздействии электричес кого поля и ультразвука. III
4.3. Кинетика процесса переориентации нематика под действием ультразвука и электрического поля.
4.4. Ориентационная релаксация нематика под дей -ствием ограничивающих поверхностей
Список литературы
- Блинов J1.M. Электро-и магнитооптика жидких кристаллов.-М.:Наука, 1978, -384 е., ил.
- Де Жен П. Физика жидких кристаллов.-М.:Мир, 1977,-400 е., ил.
- Prank F. C, On the theory of liquid crystals.-Disk Faraday Soc., 1958, N25,p.19−28.
- Meyer R.B. Ferroelectric effects in liquid crystals.-Phys.Rev. Lett., 1969, N22,p.918−925.
- Helfrich W. Mol.Cryst.Liq.Cryst., 1974, N26,p.1.
- Nehring J., Kmetz A.R., Scheffer T.J.Analysis of wear-boundary-coupling effects in liquid crystal.-J.Appl.Phys., 1976, N47., p.850.
- Чандрасекар С. Жидкие кристаллы.-M.:Мир, 1980,-344с., ил.
- Freederics V., Zolina V. Forces causing the orientation of an anisotropic liquid.-Trans.Faraday Soc., 1933, N29,p.919.
- Zwetkoff V. Sov.Phys. 1934, N6,p.490.
- Zwetkoff V. Die einwirkund des magnetfeldes und des elektri -scheen feldes auf anisotrop-flusiqe mischungen.-Acta.Phys--Chim., 1937, N6,p.865−884.
- H.Saupe A. Die Biegung seiastizifor der nematischen phase von azoxyanisol.-Z.Naturforsch., 1960, N15A, p.815−822.
- Gruler H., Sheffer T., Meier G. 'Elastic constants of nematic liquid crystals.-Z.Naturforsch., 1972, N27A, p.966−976.13.0htsuka T., Sukamoto A. Electro-Optical Properties of nematic liquid-crystal films.-Jap.J.Appl.Phys., 1971, N10,p.1046.
- Басов Н.Г., Березин П. Д., Блинов Л. М., Компанец И.Н., Морозов В. Н."Никитин В. В. Фазовая модуляция когерентного света с по -мощью жидких кристаллов.-Письма в ЗЙТФ, 1972, с.200−203.
- Цветков В.H. Движение анизотропных жидкостей во вращающемся магнитном поле.-ЖЭТФ, 1939, т.9,с.602−615.
- Цветков В.Н., Сосновский А. П. Диамагнитная анизотропия кристаллических жидкостей. -ЗКЭТФ, 1943, т. 13, с. 353−360.
- P^ost J., Gasparoux H. Determination of twist viscosity coefficient in the nematic mesophases.-J.Phys.Lett., 1971, ЮбА, p.245−246.
- Brоchard P., Leder L., Meyer R. J.Phys., 1975, N36Pr, p.20g.
- Leslie P. Some constitutive equations for liquid crystals.--Arch.Rat.Mech.Anal., 1968, N2,v.28,p.265−276.
- Stephen M., Straley J. Physics of liquid crystals.-Rev.Mod. Phys., 1974, v.46,N4,p.617−705.
- Summerford J., Boyd J., Lowry B. Angular and temperature dependence of viscosity coefficients in a plane normal to the direction of flow in MBBA.-J.Appl.Phys.1975,v.46,970−974.
- Atkin R.J. Poiseuille flow of liquid crystals of the nematic type.-Arch.Rat.Mech.Anal., 1970, v.38,N3,p.224−240.
- Pieranski P., Guyon E. Shear-flow-induced transition in neraa-tics.-Solid State Commun., 1973, v.13,N4,p.435−437.
- Manneville P., Dubois-Violette E. Shear flow instability in nematic liquids: theory steady simple shear flow.-J.Physique., 1976, v.37,N4,p.285−296.
- Kini U.D. Homogeneous instabilities in nematic liquid crystals. -Pramana, 1978, v. 10, N2, p. 143−1 53.
- Лагунов А.С., Ноздрев В. Ф., Пасечник С. В. Анизотропия поглоще: -ния ультразвука в потоке НЖК.-Акуст.ж., 1981, вып.4,с.546−553.
- Пасечник С.В. Релаксационные свойства ориентированных жидких кристаллов в потоке.-Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ.мат. наук.М., 1980, с. 125.
- Helfrich W. Molecular theory of flow alignment of nematlc liquid crystals.-J.Chem.Phys., 1969, v.50,N1,p.100−106.
- Heilmeier G.H., Zanoni L.A., Barton L.A. Eurther studies of the dynamic scattering mode in nematic liquid crystals.-IEEE Trans electron Dev., 1970, v. ED-17,p.22−26.
- Сагг E.P. Influence of electric fields on the molecular alignment in the liquid crystal p-(Anisalamino)-phenyl acetate.--Mol.Oryst.Liq.Cryst., 1969, v.7,p.253−268.
- Twitchell R.P., Carr E.F. Influence of electric fields on themolecular alignment in the liquid-crystal para-azoxyanisole.--J.Chem.Phys., 1967, v.46,p.276 5−2760.
- Orsay Liq.Oryst.Group. Hydrodynamic instabilities in nematic liquids under electric fields.-Pfys.Rev.Lett1970,v.25, p.1642−1650.
- Dubois-Violette E., De Gennes P.G., Parodi 0. Hydrodynamic instabilities of nematic liquid crystals under A.C.Electric fi~ elds.-J.Phys., 1971, v.32,p.305−315.
- Deuling H. Deformation of nematic liquid crystals in an electric field.-Mol.Cryst.Liq.Oryst., 1972, v.19,p.123−131.
- Helfrich W. Conduction-Induced alignment of nematic liquid crystals} basic model and stability considerations.-J.Pfys. Chem., 1969, v.51,p.4092−4098.
- Helfrich V/. Ber.Bunsen.Ges. (Phys.Chem.), 1974, v.78,p.886.
- Вистинь Л.К."Капустин А. П. Доменная структура жидких кристаллов .-Кристаллография, 1969, т.14,с.740−743.
- Heilmeir G.H., Zanoni Ъ.A., Barton L.A. Dynamic scattering: a new electrooptic effect in certain classes of nematic liquid crystals. -Proc. IEEE, 1968, v.59,p.1162−1171.
- Labrunie G., Robert J. Transient behavior of the electrically controlled birefringence in a nematic liquid crystal.-J.Appl. Phys., 1973, v.44,N11,p.4869−4874.
- Schierel M., Fahrenschon K. Transient times and multiplex behavior of nematic liquid crystals in the electric field.-Appl. Phys., 1975, v.7,p.99-Ю5.
- Helfrich W. Orienting action of sound on nematic liquid crystals. -Phys. Rev. Lett., 1972, v.29,N11,p.1583−1586.
- Nagai S., Iizuka K. On the effect of ultrasound to nematic liquid crystal.-Japan J.Appl.Phys., 1974, v.13,N1,p.189−190.
- Чабан И.А. Акустооптическая неустойчивость нематических жидких кристаллов.-Акуст.ж., 1979, т.25,№ 1,с.124−134.
- Dion J.L., Jacob A.D. A new hypothesis on ultrasonic interect-ion with a nematic liquid crystal.-Appl.Phys.Lett., 1977, v.31, N8, p.490−493.
- Nagai S., Peters A., Candau S. Acousto-optical effect in a nematic liquid crystal.-Rev.Phys.Appl., 1977, v.12,p.21−30.
- Sripaipan C., Hays G.,.?ang C. Ultras one ally- induced optical effect in a nematic liquid crystal.-Phys.Rev., 1977, v.15A, p.1297−1303.
- Miyano K., Shen Y. Domain pattern excited by surface acousticwaves in a nematic film.-Appl.Phys.Lett, 1976, v.28,N9,p.473 -- 475.
- Lord A.E., Jr and Lahes M.M. Anisotropic ultrasonic properties of an nematic liquid.-Phys.Rev.Lett., 1970, N25,p.570−571.
- Forster D.a.o.Hydrodynamics of liquid crystals.-Phys.Rev.Lett., 1971, v.26,N17,p.1016−1019.
- Кожевников E.H. Просветление слоя нематического жидкого кристалла со свободными концами в звуковом поле.-Акуст.ж., т.27″ № 4,с.533−538.
- Hays С.P. Evidence for acoustic streaming in the nematic aco-usto-optic effect.-Mol.Cryst.Liq.Gryst., 1980, v.59,p.317−328.
- Laidlaw W.G. Response of nematic liquid crystal to an acoustic field.-Mol.Cryst.Liq.Gryst., 1970, v.59,p.13−26.
- Попов А.И."Пасечник G.B., Ноздрев В.Ф."Баландин В. А. Динамика дифракционных явлений, индуцированных ультразвуком в ориентированном магнитным полем нематическом жидком кристалле.-Письма в ЖТФ, 1982, т.16,с.998−1002.
- Баландин В.А."Ларионов А.Н."Пасечник С. В. Акустическая вискозиметрия нематических жидких кристаллов при изменяющихся давлении и температуре.-ЖТФ, 1982, т.83,вып.б (12), с.2I2I-2I27.
- Алехин Ю.С."Лукьянов А. Е. Гиперзвук и диссипативные кинетические коэффициенты ориентированных НЖК.-сб.Применение ультраакустики к исследованию вещества, вып.33,М.:ВЗМИ, 1982, с. П6−125.
- Алехин Ю.С. Акустические свойства жидких кристаллов на высоких частотах.-Автореферат дис. на соискание уч. степени канд.физ.мат. наук, М,1978,с.1−13.
- Кожевников Е.Н., Чабан И. А. К вопросу об использовании жидких кристаллов в акустических устройствах.-Акуст.ж., 1975, т.21"№ 6, с.900−907.
- Жуковская Е.И."Кожевников Е.Н."Подольский В.М. Акустооптичес-кий эффект при наклонном падении ультразвука на слой нематического жидкого кристалл а.-ЮТФ, 1982, т. 83, вып Л, с. 207−214.
- Геворкян Э.В. К теории акустооптических явлений в жидких кристаллах в магнитном поле.-Акуст.ж., 1982, т.28,вып.3,с.336−341.
- Kessler L.W., Sawyer S.P. Ultrasonic stimulation of optical scattering in nematic liquid crystal.-Appl.Phys.Lett., 1970, v.17,N10,p.440−445.
- Davis L.E., Chambers J. Optical scattering in nematic liquid crystal induced by acoustic surface wave.-Electronics Letters, 1971, v.7,N11,p.287.
- Mailer H.a.o. Effect of ultrasound on a nematic liquid crys -tal.-Appl.Phys.Lett., 1971, v. 18, N4,p. Ю5-Ю7.
- Sripaipan C., Hayes C.P., Fang G.T. Ultrasonically induced optical effect in nematic liquid crystal.-Phys.Rev.A., 1977, v.15,ю, p.1297−1303.
- Капустина O.A. Акустооптические свойства жидких кристаллов и их применение.- М.: ЦНИИ' Румб, 1979, -192с., ил.
- Капустина О.А., Лупанов В. Н. Экспериментальное исследование акустического преобразователя на жидком кристалле.-Акуст.ж., 1977, т.23,вып.3,с.390−395.
- Капустин А.П., Куватов З. Х., Трофимов А. И. Фотоупругие явления в жидких кристаллах.-Изв.высш.учеб.заведений, Физика, 1971,№ 4,с. 150−152.
- Капустин А.П., Куватов З.Х."Трофимов А. И. Фотоупругие явления в некоторых жидких кристаллах.-Учен.зап.Ивановского гос.пед.ин--та, 1971,№ 99,с.64−70.
- Капустина О.А., Лупанов В. Н. Акустооптические свойства нематических жидких кристаллов.-Тезисы 2-ой конференции соц. стран по жидким кристаллам, НРБ, 1977, с.62−63.
- Капустин А.П."Дмитриев П. М. Влияние ультразвука на доменную структуру жидких кристаллов.-Кристаллография, 1962, т.7,№ 2,с.332--334.
- Капустин А.П. Экспериментальные исследования жидких кристал -лов.-М.:Наука, 1973.
- Kagama Y., Hatakeyama Т., kanaka У. Vibro-optical and vibrodi-electrical effect in a nematic liquid crystal layer.-J.Sound and vibration, 1975, v.41,N1,p.1−11.
- Hatakeyama T., Kagawa У. Acoustooptical and acousto-dielectric effects in a nematic liquid crystal.-J.Sound and vibration, 1976, v.46,N4,p.551−559.
- Hatakeyama T., Kagawa Y. Optical and dielectric effects in the nematic liquid crystal film due to ultrasound.-J.Acoust.Soc.of Japan, 1976, v.32,N2,p.92−98.
- Hatakeyama T., Tanaka Y., Kagawa Y. Optical and dielectric effects in nematic liquid crystal film due to vibratory shear wave.-J. Acoust.Soc. of Japan, 1975, v.31,N2,p.81−88.
- Nagai S., Peters A., Gandau S. Acoustooptical effect in nematic liquid crystal.-Rev.Phys.Appl., 1977, v.12,p.21−30.
- Scudiery F., a.o. Acoustohydrodynamic instability in nematic liquid crystals.-J.Appl., 1976, v.47,N9,p.3781−3783.
- Капустина О.А., Лупанов B.H. Акустооптические свойства слоя нематического кристалла с гомогенной ориентацией.-ЖЭТФ, 1976, т.71,№ 6,с.2324−2329.
- Белова Г. Н."Ремизова Е.И., Яковенко Г. Н. Исследование акустически инициированных ориентационных эффектов в жидких кристаллах методом внутрирезонаторных измерений.-1У Междунар.конф.соц. стран по жидк.крист., 1981, т.2,№ 9,с.26−27.
- Kagawa Y., Hatakeyma T., Tanaka Y. Detection and visualization of ultrasonic fields and vibration by means of liquid crystals.-J.Sound and vibration, 1974, v. Зб, Ю, p.407−415.
- Nagai S., Iizuka K. Ultrasonic imagining utilizing a nematic liquid crystal.-Mol.Cryst.Liq.Cryst., 1978, v.45,p.83−101.
- Letcher S., Lebrun I., Candau S. Acousto-optic effect in nematic liquid crystals.-JACA, 1978, v.63,N1,p.55−59.
- Dion J.L. Un nouvel effect des ultrasons sur l’orientation d’un crystal liquide.-Comptes Rendus Acad.Sci., 1977, N28r, B219-B222.
- Dion J.L., Jacob A.D. A new hypothesis on ultrasonic interaction with a nematic liquid crystal.-Appl.Phys.Lett., 1977, v.31, N8, p.490−493.
- Попов A.И., Ежов С. Г. Динамика акустооптических явлений в нема-тическом жидком кристалле.-сб.Применение ультраакустики к ис -следованию вещества.вып.34,1982,M.:ВЗМИ, с.102-П1.
- Dion J.L. Anisotropie ultrasonore et reorientation moleculaire dans un nematique: nouvelle confirmation.-C.R.Acad.Sc.Paris, 1978, N286,p.B383-B385.
- Попов A.И., Пасечник C.B."Ноздрев В.Ф."Баландин В. А. Динамика дифракционных явлений индуцированных ультразвуком в ориентированном магнитным полем нематическом жидком кристалле.-Письма в ЖЭТФ, 1982, вып.16,с.998−1002.
- Naemura S. Measurement of anisotropic interfacial interactions between a nematic liquid crystal and varions substractes.-Appl. Phys.Lett., 1978, v.33,p.1−12.
- Martinoty P., Bader M. Pulse acousto-optic modulator using a nematic liquid crystal in its isotropic phase.-Appl.Phys.Lett., 1980, v.37(1), p.33−34.
- Блинов JI.M.Автореферат докт.дисс. .-ИК АН СССР, М., 1977.
- Агекян Т.А. Основы теории ошибок для астрономов и физиков.--М. .-Наука, 1968,-148с.
- Колесников А.И. Ультразвуковые измерения.-М.:СтандартГИЗ, 1970. -128с.
- Бродский А., Кан В. Краткий справочник по математической обработке результатов измерений.-М.:СтандартГИЗ, I960.-232с.
- ЮО.Рюмцев Е. И., Ковшик И. П., Полушин С. Г. Релаксационные явления и диэлектрические свойства нематиков и емектиков.: 1У-ая Международная конференция соц. стран по жидким кристаллам. Тезисы докладов.-Тбилиси, 1981, т.2,с.94−95.
- Цветков В.Н., Рюмцев Е. И., Ковшик И.П."Коломиец И. П. Радиочас -тотная дисперсия перпендикулярной составляющей диэлектричес -кой проницаемости в жидкокристаллических цианстильбенах.--Кристаллография, 1975,№ 20,с.865−869.
- Janik J.A., Janik J.M., Otnes К."Rosciszewski K., Wrobel S. Pramana, Suppl.1975, N1,253.
- De Jeu W.H., Lathouwers Th.M. Mol.Cryst.Liq.Cryst.1974,p.225.