Смектические фазы теория

Пока будем считать переход Л — N переходом второго рода, который, как мы видели в разд. 5.2, возможен, согласно предсказанию простой микроскопической теории Мак-Миллана. Начнем с волны плотности в смектической фазе [c.324]

Начиная с некоторых степеней ориентации — и тем раньше, чем менее полярен полимер, или чем ниже плотность энергии когезии, — происходит фибриллизация, т. е. распад волокна или пленки при любых типах нагружения на пучки тончайших фиб рилл, которые обладают огромными прочностями (у полиэтилена—почти 5-10 Па 24, т. 2, с. 363—371], но еще не являются элементарными и при разрыве распадаются на еще более тонкие элементы, представляющие собой уже, по-видимому, линейные монокристаллы ( усы ). Теория фибриллизации пока не развита, хотя ясно, что в какой-то мере этот эффект связан с исчезновением проходных межфибриллярцых цепей, вовлекаемых в кристаллическую решетку. Аналогичным образом ведут себя и суперориен-тированные системы, полученные из жесткоцепных полимеров. Видимо, в обоих вариантах кристаллическая решетка представляет собой некий гибрид обычной решетки и нематической (или смектической) фазы, что порождает дефицит поперечной прочности. [c.227]

Исследователи — физико-химики используют черные углеводородные пленки для изучения устойчивости и других свойств эмульсий, так как модельные пленки отражают практически все свойства жидких слоев, разделяюш их капельки воды в устойчивых обратных эмульсиях, широко распространенных в химической технологии. С позиций молекулярной физики черные углеводородные пленки представляют самостоятельный интерес как удобный инструмент для экспериментальной проверки и дальнейшего развития теорий дальнодействующего молекулярного взаимодействия в тонких слоях жидкостей и как модель жидкокристаллического состояния вещества (смектической фазы). Как модель основного структурного элемента клеточных мембран (бимолекулярного липидного слоя) черные углеводородные пленки приобрели огромную популярность при исследовании разнообразных биофизических и биохимических процесов, протекающих в биологических мембранах и в особенности при изучении индуцированного ионного транспорта. В качестве самостоятельной перспективной области исследования черных углеводородных пленок намечается направление, связанное с возможностью использования пленок и толстых слоев жидкостей, содержащих мембраноактивные ком-плексоны, для создания особого класса ионоселективных электродов. [c.3]

В смектической фазе А, как мы видели, становятся запрещенными деформации кручения и продольного изгиба. Отсюда следует, что непосредственно вьппе Та константы Франка и становятся большими. Эффект этого типа впервые был найден Фрайбургской группой [80] для К . Однако исследовавшиеся системы были смектиками С, а не смектиками А, что усложняет ситуацию. Со стороны теории расчеты аномалий описаны в работе [81]. Они предсказывают увеличение 8Кд), пропорциональное раз- [c.384]

Исследуя мезогенные соединения, Майер и Заупе пришли к выводу, что для образования жидкокристаллического состояния наличие собственного дипольного момента не обязательно. Авторы работы [3] предложили молекулярно-статистическую теорию для нематических жидких кристаллов, учитывающую межмолекуляр-ное взаимодействие, обусловленное собственными ди-польными моментами, однако вклад этого вида взаимодействия, по мнению Демуса [15], очень мал. В то же время, сопоставляя известные к настоящему времени жидкокристаллические соединения, можно увидеть, что не обладающие дипольным моментом соединения чаще всего образуют смектические фазы, как, например, в случае 4,4 -диалкил- -терциклогексанов или 4,4 -диалкил-л-терфенилов [11]. При введении в молекулу полярных заместителей, обусловливающих появление дипольного момента, повышается температура фазовых переходов. При этом часто расширяется интервал мезофазы [c.15]

Существует огромное множество проблем на будущее. Сточки зрения теории, например, разнообразие фаз далеко не исчерпывается обсуждавшимися выше тремя фазами. Можно представить себе более сложные, но все еще одноосные нематические фазы. Кроме того, до сих пор совсем не обсуждались вопросы, относящиеся к двуосности таких систем. Если боковые группы или основная цепь перпендикулярны направлению упорядочения и сами могут переходить в упорядоченное состояние, то при низких температурах две из трех рассмотренных фаз окажутся неустойчивыми по отношению к двуосному упорядочению. До сих пор отсутствует понимание характера переходов из смектической фазы А, в том числе в три различные нематические фазы, а также в другие разновидности самой фазы А, аналогичные фазам N1, Мц и Л щ. Другие смектические фазы также обладают полезными свойствами, причем до сих пор еще неясно, какие новые свойства возникают при полимеризации с образованием гребнеобразных структур. Работа по исследованию смектических сеток продолжается, однако при этом остаются неизученными другие свойства сеток, такие, как, например, аномальное поглощение растворителя, доменная структура и взаимосвязь с дипольньши эффектами. [c.52]

Предлагаемая книга написана известным теоретиком С. Чандрасекаром, заведующим лабораторией жидких кристаллов в Рамановском институте (Бангалор, Индия). Она во многом дополняет и углубляет теорию жидкокристаллического состояния, изложенную в книге де Жена [2]. Автор уделил значительное внимание микроскопическим расчетам характеристик жидких кристаллов, обсудив фазовый переход в системе стержней в модели Цванцига, статистический расчет ближнего порядка в приближении Кригера— Джеймса и других приближениях, влияние концевых цепей молекул на свойства нематиков (согласно Марцелье). При описании оптических свойств холестериков рассмотрены аналогия с динамической теорией дифракции рентгеновских лучей и молекулярные модели. Обсуждаются предпереходные явления в различных мезофазах увеличение шага спирали в холестериках, связанное с близостью смектической фазы аномалии характеристик нематика (моду- [c.5]

Эксперименты, проведенные для первых двух гомологов ряда /г- -алкоксибензойных кислот, привели к подтверждению этого предсказания [22]. Эти два соединения, метокси- и это-ксибензойная кислоты, не образуют жидкие кристаллы при, атмосферном давлении, тогда как пропоксибензойная кислота и высшие гомологи образуют как минимум одну жидкокристаллическую фазу. При повышении давления оба соединения дают мезофазы, вначале нематическую, а затем, при более высоких давлениях, также и смектическую фазу (рис. 2.1.14). (Смектическая фаза не включена в рамки теории в ее нынешнем виде. Для того потребовалось бы ввести в рассмотрение еще один па- [c.40]

Мак-Миллан [23] предложил простое и элегантное описание смектической фазы А, модифицировав теорию Майера — Заупе, введя дополнительный параметр порядка, характеризующий одномерную трансляционную периодичность слоистой структуры. Аналогичный, но несколько более общий подход, осно ванный на теории плавления Кирквуда — Монро [24], был независимо развит Кобаяши [25], но подход Мак-Миллана проще [c.297]

Рис. 5.5.4. Зависимость от по данным для рассеяния света в смектической фазе С ди(4-к-дециклоксибензал)-2-хлор-1-4-фенилендиамина. Расположение волнового вектора я относительно слоев показано на вставке в левом верхнем углу. Как и ожидалось из теории, экспериментальные точки расположены вдоль эллипса. Однако малая ось эллипса не точно совпадает с осью молекулы, которая, как предполагается, образует 45° с нормалью к слою (Галерн и др. [81]).

Поведение нри течении двух других мезоморфных состояний теоретически рассматривалось очень мало. Фундаментальные уравнения для холестерической фазы также были получены Лесли [70]. Для случая очень слабого кручения, несжимаемости и постоянной температуры подобные уравнения подходят и для нематической фазы [11]. Для описания течения смектических полимерных систем законченных теорий, по-видимому, пока нет. [c.272]

Другая модель Макмиллана разработана для смектической С-фазы [120] — одной из разновидностей смектической структуры с расположением больших осей молекул под углом г з к нормали слоя. В отличие от теории Дежена [121], приписывающей смектике С аналогию со скошенной смектикой А и использующей в качестве параметра порядка угол наклона, Макмиллан основную роль в стабильности этой фазы отводит диполь-дипольному взаимодействию, ограничивающему свободное вращение молекул относительно большой оси. В аппроксимации среднего поля модель предсказывает пе- [c.184]

Прямое подтверждение существования этих двух ветвей было найдено Ляо, Кларком и Першаном [21] в экспериментах по бриллюэновскому рассеянию на однодоменных образцах р-метилбутил-/г- [ (п-метоксибензилиден) амино] циннамата. Это соединение имеет нематическую, а также смектические А- и б-фазы. Подбирая условия так, чтобы и падающий, и рассеянный свет был поляризован либо как обыкновенный, либо как необыкновенный луч, авторы наблюдали два пика, соответствующие двум модам, угловая зависимость скорости распространения которых прекрасно согласуется с теорией (рис. 5.3.13). [c.323]

Этот результат, полученный на одном веществе, нельзя трактовать как опровержение предсказания теории о существовании гексатической фазы. Предсказанная структура может реализоваться, вообще говоря, на другом веществе. Тем более что основания для такой надежды базируются не только на общих соображениях, но и на том, что имеются косвенные экспериментальные указания на существование гексатической фазы. Эти указания связаны с рентгеновскими исследованиями толстых (более 10 слоев) пленок смектических жидких кристаллов, которые показали, что исследованное вещество образует трехмерную фазу, которую можно рассматривать как стопку двумерных гексатических слоев. [c.127]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология