ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Жидкокристаллические молекулярные структуры из "Жидкокристаллический порядок в полимерах" Текстуры жидкокристаллических фаз в значительной степени определяют оптические свойства этих веществ. Широкая область применения таких систем зависит от того, насколько легко под действием механических, термических, электрических и магнитных сил в них могут происходить изменения текстуры, а следовательно, и оптических свойств. Текстуры определяются макроскопическими ориентациями молекул в образце. В случае так называемой гомеотропной текстуры частицы располагаются своими продольными осями параллельно нормали тонкой пленки по всему макроскопическому образцу, тогда как в так называемой гомогенной текстуре продольные оси ориентируются параллельно поверхности пленки. В обзоре будут детально описаны различные текстуры, встречающиеся в жидкокристаллических фазах. [c.19] Исследованные текстуры, как указывал Франк [И], непосредственно связаны с молекулярной структурой вещества. Представлялось даже возможным в результате исследования текстур установить молекулярную структуру жидкокристаллических модификаций. Детальные обзоры по текстурам и ориентационному порядку, ведущему к образованию этих текстур, сделали Грей [3] и Сакман и Демус [5]. [c.19] Характерные текстуры и текстурные изменения могут быть обнаружены различными методами, например путем приложения электрического или магнитного поля, сдвиговой деформации или изменения температуры образца. Для последнего случая было установлено, что текстурные изменения даже внутри одной мезофазы очень сильно напоминают фазовые переходы в немезоморфных системах, например кристаллизацию из переохлажденного расплава. Такие переходы обратимы, причем может быть достигнуто значительное переохлаждение. Это превращение можно описать с помощью теории Аврами [12, 13]. [c.19] Наиболее прямым методом структурного анализа является непосредственное визуальное наблюдение с помощью просвечивающего электронного или растрового электронного микроскопа. Однако различия в структурных особенностях часто незначительны. [c.19] Более того, в случае исследования молекулярных структур разрешающая способность используемых устройств недостаточно высока. В таких случаях необходимо применять косвенные методы структурного анализа — методы рассеяния. Интенсивность и распределение интенсивности излучения, рассеянного веществом, определяются его структурой. Таким образом, по характеру рассеяния можно судить о структуре образца. [c.20] Существующие методы рассеяния, основанные на рассеянии рентгеновских лучей, электронов, света или нейтронов, чувствительны к изменению различных структурных параметров, характеризующих вещество. Как правило, для структурного анализа недостаточно одного метода. В каждом случае необходимо определить, какие структурные параметры нужны для описания природы специфической молекулярной или надмолекулярной организации, а затем выбрать надлежащий метод рассеяния. В последующих разделах описываются полимерные жидкокристаллические фазы, характеризующие их структурные параметры, а также экспериментальные методы получения этих параметров. Структурными параметрами жидкокристаллических систем являются, как упоминалось выше, ближние и дальние координационные и ори-ентацонные порядки на молекулярном и надмолекулярном уровнях. Для полимерных систем следует определять также конформацию цепи. [c.20] В случае неиокажевной решетки (рис. 1,а) ширина всех рефлексов в горизонтальном и вертикальном направлениях не зависит от порядка рефлекса (рис. 1,6). [c.22] С ростом порядка рефлекса, а вертикальная ширина останется постоянной (рис. 1,е). [c.23] Если существует также дефект упаковки кристаллической решетки, т. е. последовательные плоскости решетки, расположенные в направлении 2, смещаются в горизонтальном направлении (рис. , ж) (это должно быть легко осуществимо в смектических фазах), то будет наблюдаться увеличение вертикальной ширины рефлексов с кфО (рис. 1,з). Дезориентация частиц относительно оси волокна приведет к дугообразным рефлексам. Так по форме диаграммы рассеяния ориентированных образцов можно получить информацию о характерных искажениях решетки. [c.23] КОВ [18] показали, что при изучении систем палочкообразных частиц более целесообразным может оказаться применение цилиндрической, а не радиальной функции распределения. [c.24] Конформация полимерной цепи в растворах может быть легко определена с помощью рассеяния света или малоуглового рассеяния рентгеновских лучей благодаря тому, что существует различие между поляризуемостью и электронной плотностью полимерной цепи и растворителя. Для вещества в массе такого различия не существует, поэтому методы светорассеяния и дифракции рентгеновских лучей в таком случае нельзя применять для определения конформации цепи. [c.25] Наиболее удобным методом изучения жидкокристаллических структур является исследование с помощью поляризационного микроскопа. Обычно изучаются тонкие пленки, помещенные между предметными стеклами. В некоторых случаях для исследования делаются также срезы тонких слоев твердого образца. Макроскопический ориентационный порядок, существующий в образцах, обеспечивает характерные структуры, которые широко описаны в литературе. Помимо этого метода, для исследования ориентационных корреляций на макроскопическом уровне применялись методы светорассеяния [31, 32]. Наблюдавшееся рассеяние являлось главным образом результатом корреляций в ориентации анизотропных элементов. Количественный анализ формы кривой рассеяния и поляризации рассеянного света дает информацию о размерах, форме и расположении коррелированных участков. [c.26] Вернуться к основной статье