Главная  Электрооптические эффекты 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [ 16 ] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78]

держит дипольную группу N - О, перпендикулярную продольной оси молекулы, вследствие чего обладает отрицательной диэлектрической анизотропией (ец <е).

Для возникновения доменов необходимо напряжение определенного значения Uni, так называемое пороговое напряжение [2.3, 2.11], которое не зависит от толщины образца и слабо зависит от температуры. Молекулы не-


Рис. 2.4. Домены в тонком слое п-азоксианизола


Рис. 2.5. Ячеистая доменная структура

матического вещества ориентируются в плоскости слоя так, чтобы направление дипольного момента с большой, диэлектрической проницаемостью е оказалось ряспалОт женным параллельно полю. В области напряжений мень-



ших Ujii ЖК однороден и прозрачен. Когда C/>f7nb устойчивая доменная структура приходит в колебание и начинает разрушаться, наблюдается ячеистая доменная структура (рис. 2.5). Ячеистая структура сопровождается появлением гидродинамических течений. Это подтверждается при наблюдении за частицами порошка, введенного в нематическое вешество, которые медленно движутся по замкнутым траекториям [2.4, 2.13].

Еслц lJ>Usi на 10 ... 20 В, достигается второе пороговое напряжение t/ns, при котором течение в жидкости становится турбулентным. Вещество становится оптически неоднородным и неупорядоченным и рассеивает свет во всех направлениях. Это сильное рассеяние впервые наблюдали Цветков и Фредерике [2.14]. Затем оно было исследовано в [2.2, 2.15, 2.16] .и названо впоследствии Хельмейером эффектом динамического рассеяния (ДР) [2.17]. Все описанные явления могут наблюдаться как в переменном, так и в постоянном электрическом поле.

В хорошо очищенных немагнитных веществах было обнаружено, что возникает доменная структура в виде елочек.


1 W 10 10 Г,Гц так называемая шевронная до-Рис. 2.6. Зависимость поро- «"3 картина [2.18]. Она воз-

гового напряжейия от частоты управляющего электрического поля (fк - критическая частота)

никает в переменном электрическом поле при определенной частоте. Рис. 2.6 иллюстрирует зависимость порогового напряжения от частоты управляющего электрического поля. При напряжениях ниже f/ni (напряжение, необходимое для возникновения доменной структуры первого типа) наблюдается равномерная ориентация молекул перпендикулярно силовым линиям электрического поля. Штриховая линия показывает зависимость напряжения f/ni, необходимого для переориентации гомеотропной текстуры от частоты. Верхняя кривая показывает напряжения, необходимые для возникновения в ЖК вихревых ячеек. Заштрихованная площадь рисунка соответствует области существования эффекта динамического рассеяния, а прямая вверху (шевронам) иллюстрирует зависимость третьего порогового наппяже-



ния от частоты. Данный график получен для МББА, обладающего отрицательной диэлектрической анизотропией [2.19]. Общая картина данной диаграммы характерна и для других нематических ЖК с отрицательной Ае, но может смещаться в область более .высоких частот. Так, для параазоксианизола критическая частота /к лежит в области десятков килогерц. Выше речь шла об условиях образования доменов в нематических ЖК с отрицательной диэлектрической анизотропией. Оказывается, ве-


Рис. 2.7. Петлеобразная доменная структура

щества, обладающие положительной анизотропией также способны образовывать доменную структуру. Но выглядят домены несколько иначе. Домены в таких веществах образуют либо сферолиты. [2.6, 2.20], либо петлеобразную доменную структуру (рис. 2. 7).

Время появления доменной структуры примерно 1... ... 10 мс, время исчезновения 20 ... 200 мс. Для временных характеристик доменной структуры ЖК были получены следующие зависимости: ti=4nYi-hl {AbU - -4nkii) {tl - время возникновения доменов, h - толщина слоя, kii - коэффициенты упругости, yi - коэффициент вязкости); t2=yii/nkii (4 - время исчезновения доменов) [2.14].

Форма и вид доменов в основном определяется двумя факторами: расположением длинных осей молекул в ЖК и знайом диэлектрической анизотропии. Кроме



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [ 16 ] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78]

0.0009