Введение
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПРОБЛЕМАТИКА РАБОТЫ 16
1.1 . Современная классификация полярных жидких кристаллов с точки зрения их диэлектрических свойств 16
1.2. Структура и симметрия фаз жидких кристаллов 21
1.3. Структура и симметрия фаз хиральных жидких кристаллов. Дипольное упорядочение в наклонных хиральных смектиках 25
1.4. Структуры смектических слоев в фазе С* жидких кристаллов 43
1.5. Диэлектрические свойства С*ЖК 60
1.6. Фазовый переход смектик А* - смектик С* и феноменологическая теория жидкокристаллических сегнетоэлектриков 72
1.7. Физические модели ориентации нематических и смектических С* жидких кристаллов твёрдыми поверхностями 87
1.8. Электрооптика сегнетоэлектрических жидких кристаллов 95
1.9 Гистерезис в смектических С* электрооптических ячейках 113
2. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА 117
2.1. Пироэлектрические методы исследования С*ЖК 117
2.7.7. Пироэлектрический отклик и пироэлектрический коэффициент 117
2.1.2. Пироэлектрический метод диэлектрических измерений 122
2.1.3. Метод исследования релаксации возмущений мягкой моды 125
2.7.2. Пироэлектрические методы измерения упругости и вращательной вязкости 129
2.7.5. Пироэлектрический метод измерения поляризации С*ЖК 134
2.2. Методы исследования жидкокристаллических сегнетоэлектриков,
основанные на измерениях токов переполяризации 135
2.2.7. Ток переполяризации и диэлектрическая восприимчивость 135
2.2.2. Измерение спонтанной поляризации и вращательной вязкости методом интегрирования токов переполяризации 140
2.2.3. Измерение азимутальной вращательной вязкости по токам переполяризации 142
2.3. Оптические и электрооптические методы исследования жидкокристаллических сегнетоэлектриков 146
2.3.1. Идентификация мезофаз лсидких кристаллов и измерение шага спирали геликоида 146
2.3.2. Регистрация электрооптического отклика С*ЖК 148
2.3.3. Определение показателя двулучепреломления в фазе С* жидких кристаллов 149
2.3.4. Измерение свободной поверхностной энергии С*ЖК иориентантов 151
2.4. Технологическое и материаловедческое обеспечение эксперимента 154
2.4.1. Подготовка и исследование поверхностей прозрачных пластин для сборки жидкокристаллических ячеек 155
2.4.2. Сборка жидкокристаллических ячеек и контроль качества ориентации С*ЖК 161
2.4.3. Приготовление многокомпонентных жидкокристаллических сегнетоэлектрических смесей 166
ЗАКЛЮЧЕНИЕ К ГЛАВЕ 2 167
3. ПОЛЯРИЗАЦИЯ ХИРАЛЬНЫХ СМЕКТИЧЕСКИХ ЖИДКИХ КРИСТАЛЛОВ 169
3.1. Спонтанная и индуцированная поляризация смектической А* и С* фаз жидких кристаллов 169
3.1.1. Спонтанная и индуцированная поляризация в фазах А* и С*
при полной раскрутке геликоида электрическим полем 169
3.1.2. Флексоэлектрическая поляризация геликоидальной смектической С* фазы 174
3.2. Механизмы дипольного упорядочения в смектической С* фазе 180
3.2.1. Моды спонтанной поляризации в смектической С* фазе 181
3.2.2. Микроскопическая природа дипольного упорядочения в смектической С* фазе 190
3.3. Жидкокристаллические сегнетоэлектрические смеси, образованные несегнетоэлектрическими компонентами 197
3.4. Спонтанная поляризация и геликоидальная структура фазы С* 203
ЗАКЛЮЧЕНИЕ К ГЛАВЕ 3 207
4. ОПТИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРОСТРАНСТВЕННО-ОДНОРОДНЫХ СМЕКТИКОВ С*, ОГРАНИЧЕННЫХ ТВЁРДЫМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ 209
4.1. Энергетические характеристики ориентации смектиков С* твёрдыми плоскими поверхностями 209
4.2. Пропускание полихроматического света однородными слоями смектиков С*, находящимися между скрещенными поляроидами 218
4.3. Молекулярные аспекты двулучепреломления С*ЖК 224
4.4. Электрооптический отклик планарно ориентированного пространственно-однородного слоя негеликоидального смектика С* 227
ЗАКЛЮЧЕНИЕ К ГЛАВЕ 4 233
5. ВРАЩАТЕЛЬНАЯ ВЯЗКОСТЬ И ДИНАМИКА ДИРЕКТОРА СМЕКТИЧЕСКОЙ С* ФАЗЫ ЖИДКИХ КРИСТАЛЛОВ 234
5.1. Коэффициенты вращательной вязкости смектической С* фазы ЖК 234
5.2. Молекулярные аспекты вращательной вязкости смектиков С* 241
5.3. Минимизация времени переориентации директора С*ЖК во внешнем электрическом поле 246
5.4. Различия в динамике жёстких сердечников и алифатических фрагментов молекул С*ЖК 249
5.5. Свободная релаксация директора негеликоидального С*ЖК по азимутальному углу (р 251
ЗАКЛЮЧЕНИЕ К ГЛАВЕ 5 255
6. ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В ПРОСТРАНСТВЕННО-НЕОДНОРОДНЫХ СТРУКТУРАХ С*ЖК 257
6.1. Пропускание света геликоидальной структурой фазы С* 257
6.2. Электрооптический отклик геликоидальной структуры С*ЖК 261
6.3. Текстуры и электрооптические проявления сегнетоэлектрических доменов в планарно ориентированных негеликоидальных смектиках С* 270
ЗАКЛЮЧЕНИЕ К ГЛАВЕ 6 277
7. СТАТИЧЕСКАЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ ФАЗЫ С* ЖИДКИХ КРИСТАЛЛОВ 279
7.1. Сравнительный анализ статической диэлектрической восприимчивости негеликоидальных и геликоидальных смектиков С* 279
7.2. Энергия сцепления негеликоидального С*ЖК с твёрдой поверхностью и статическая диэлектрическая восприимчивость 286
7.3. Трансформация структуры смектических слоев во внешнем поле и полевые зависимости диэлектрической восприимчивости негеликоидальных С*ЖК 292
7.4. Диэлектрическая восприимчивость мягкой моды смектических ЖК 297
7.4.1. Общий подход к описанию диэлектрической восприимчивости мягкой моды и критерии слабого и сильного полей 298
7.4.2. Экспериментальные исследования диэлектрической восприимчивости мягкой моды в приблиэ/сении слабого поля 302
7.4.3. Диэлектрическая восприимчивость мягкой моды в сильных и средних полях 304
7.5. Диэлектрическая восприимчивость, теплоёмкость и свободная энергия мягкой моды сегнетоэлектрических смектиков 309
ЗАКЛЮЧЕНИЕ К ГЛАВЕ 7 312
8. ГИСТЕРЕЗИС И ЭФФЕКТЫ ПАМЯТИ В СЛОЯХ СМЕКТИКОВ С*, ОГРАНИЧЕННЫХ ТВЁРДЫМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ 313
8.1. Гистерезис и устойчивость бистабильности состояний оптического пропускания 313
8.2. Факторы устойчивости бистабильности 318
8.2.1. Смещение центра петли гистерезиса 318
8.2.2. Коэрцитивная сила статической петли гистерезиса 324
8.2.3. Размытие петли гистерезиса 327
8.3. Области устойчивости бистабильности 330
8.3.1. Устойчивость бистабильности по отношению к изменению разности полярностей твёрдых подложек электрооптических ячеек 330
8.3.2. Устойчивость бистабильности по отношению к изменению спонтанной поляризации негеликоидального С*ЖК 332
8.4. Инверсная бистабильность электрооптического отклика капсулированного полимером С*ЖК (КПС*ЖК) 333
8.5. Условия отсутствия гистерезиса запоминаемых состояний оптического пропускания мультистабильных электрооптических
ячеек 337
