WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

В этом случае в качестве зачастую принимаются значения квадрата показателя оптического преломления n2 для обыкновенного луча (например, для 7СВ o no = 1.52). Однако аппроксимация дисперсии () уравнением Гаврильяка-Негами с такой константой дает неудовлетворительные результаты. Это связано с тем, что характер дисперсии при переходе из сверхвысокочастотной области к субмиллиметровому и оптическому диапазону длин волн может существенно отличаться от дебаевского вида из-за наличия внутримолекулярных резонансов. В связи с этим для аппроксимации сверхвысокочастотной и оптической частей дисперсии () должны применяться иные дисперсионные уравнения, которые, например, приведены в [16]. В настоящей работе для более точной аппрокРис. 2. Дисперсия действительной компоненты диэлектрисимации () и восстановления ФРВР g( ) в качеческой проницаемости жидких кристаллов 7СВ и 7ОСВ при стве мы вынуждены были использовать значения, параллельной (1) и перпендикулярной (2) ориентации дирекполученные экспериментально на максимально высокой тора относительно высокочастотного поля и для изотропного частоте f 104 MHz ( 2.8 для 7СВ и 3.состояния (3). Точки — эксперимент, линии — аппроксимации для 7ОСВ). В этом случае ФРВР будет определена уравнением Гаврильяка-Негами.

лишь для времен релаксации 0.03 ns. С такими константами были получены следующие параметры аппроксимации Гаврильяка-Негами: = 0.91, = 0. 0.83-0.85 для обоих ЖК. Такие значения парадля 7СВ и = 0.63, = 0.8 для 7ОСВ. Полученные метров соответствуют спектру, описываемому обычным значения и, как правило, соответствуют широким уравнением Дебая с одним или двумя временами релаки асимметричным аналитическим ФРВР.

сации.

На рис. 3, b приведены восстановленные спектры На рис. 3, a приведены восстановленные ФРВР g ( ) распределения времен релаксации g( ) для перпендидля обоих ЖК, которые имеют вид лоренцевой кривой кулярной компоненты диэлектрической проницаемости с несколько затянутым крылом в области малых вреЖК 7СВ и 7ОСВ. Как видно, эти функции действительно мен релаксации. Максимум этой кривой соответствует асимметричны и для исследованных ЖК несколько развременам релаксации 1 25 ns для 7СВ и 10 ns личаются. Для 7СВ вид функции распределения имеет для 7ОСВ, которые по величине близки к данным максимум при 1 3.6 ns и хорошо выраженную вторабот [3,15]. Эти времена описывают никзочастотную рую область релаксации с временем 2 4 ns. Первое ориентационную область дисперсии с помощью дебаеввремя релаксации хорошо согласуется с данными [3,15] ского уравнения с одним временем релаксации, однако и, очевидно, определяется вращением молекул вокруг в этих же работах было показано, что для описания длинной оси. Второе время релаксации можно соотнедисперсии в широком диапазоне частот необходимо сти, по-видимому, с коллективными движениями хвостоиспользоваь уравнение с двумя временами релаксации.

вой алкильной группы. Отметим, что релаксационный Вторые времена релаксации, полученные в настоящей спектр g( ) в области малых времен, как обсуждалось работе, 2 3.2ns для 7СВ и 6.3ns для 7ОСВ выше, неполный. В нем отсутствует вклад в релаксацию попадают приблизительно в середину высокочастотного от высокочастотных внутримолекулярных движений, в крыла g ( ) и также неплохо согласуются с данными том числе и от внутримолекулярных резонансов. Время работ [3,15]. Таким образом, полученный вид ФРВР релаксации 2 является некоторой усредненной эффекдля параллельной компоненты диэлектрической про- тивной величиной, учет которой позволяет достаточно ницаемости отражает процессы поляризации молекул точно аппроксимировать диэлектрический спектр () с двумя временами релаксации и соответствующими в широкой области, включая сверхвысокие частоты.

Физика твердого тела, 2006, том 48, вып. 920 Б.А. Беляев, Н.А. Дрокин, В.Ф. Шабанов Рис. 3. Функции распределения времен релаксации исследуемых жидких кристаллов при параллельной (a) и перпендикулярной (b) ориентации директора относительно высокочастотного электрического поля и для изотропного состояния (c).

Для кристалла 7ОСВ (рис. 3, b) видно, что g( ) но, совокупностью ориентационных поворотов молекул содержит четыре хорошо разрешенных максимума вокруг короткой и длинной осей, а также небольшими с временами релаксации 1 18 ns, 2 2.5ns, добавками от внутримолекулярных движений. При этом 3 0.63 ns и 4 0.035 ns. По порядку величины 2 видно, что для кристалла 7СВ функция g( ) содержит для 7ОСВ близко к 1 для 7СВ, поэтому время релакса- три отчетливых максимума с временами релаксации ции этого максимума можно связать с вращением жест- 1 2.5ns, 2 0.39 ns и 3 0.05 ns. Для кристалкого остова молекулы вокруг длинной оси. Времена 3 ла 7ОСВ функция g( ) содержит четыре максимуи 4, по-видимому, должны соотноситься с движениями ма, соответствующих временам релаксации 1 18 ns, алкильных „хвостов“, а их большой весовой вклад 2 2.8ns, 3 0.79 ns и 4 0.1ns.

в процесс релаксации может быть связан с высокой 4. Таким образом, в настоящей работе разработан внутримолекулярной подвижностью из-за наличия атома метод восстановления ФРВР непосредственно из экспекислорода, расположенного между остовом и алкильной риментального спектра действительной компоненты дигруппой (рис. 1). электрической проницаемости. Методика продемонстриФРВР для изотропного состояния (рис. 3, c) имеют рована на примере ЖК 7СВ и 7ОСВ с помощью удобслегка асимметричный вид, что определяется, очевид- ного в пользовании математического пакета Mathcad.

Физика твердого тела, 2006, том 48, вып. Восстановление функций распределения времен релаксации жидких кристаллов 7СВ и 7ОСВ... Описаны подготовительные процедуры, необходимые для минимизации целевой функции, представляющие собой сумму квадратов отклонений текущих рассчитанных значений диэлектрической проницаемости от эксперимента. Разработанная программа тестировалась для параллельно и перпендикулярно упорядоченных нематических фаз исследуемых ЖК (относительно поляризации высокочастотного электрического поля). Полученный вид функций распределения и значения характерных времен релаксации достаточно хорошо согласуются с аналитическими функциями и временами релаксации, полученными в других работах при аппроксимации диэлектрической дисперсии с помощью уравнений Дебая и Гаврильяка-Негами. Проведенные исследования существенно расширяют представления о характере релаксации ЖК, а сама методика восстановления ФРВР может легко модифицироваться и применяться при проведении самых различных экспериментов с использованием не только ЖК, но и других веществ.

Список литературы [1] Б.А. Беляев, Н.А. Дрокин, В.Н. Шабанов, В.А. Баранова.

ФТТ 46, 3, 554 (2004).

[2] Г. Фрелих. Теория диэлектриков. ИЛ, М. (1960). 249 с.

[3] Б.А. Беляев, Н.А. Дрокин, В.Н. Шабанов, В.Н. Шепов. ФТТ 45, 3, 567 (2003).

[4] Б.А. Беляев, Н.А. Дрокин, В.Н. Шабанов. ФТТ 46, 3, (2004).

[5] Б.А. Беляев, Н.А. Дрокин, В.Н. Шабанов. ФТТ 47, 9, (2005).

[6] Y. Imanishi, K. Adachi, T. Kotaka. J. Chem. Phys. 89, (1988).

[7] H. Schafer, E. Sternin, R. Stannarius, M. Arndt, F. Kremer.

Phys. Rev. Lett. 76, 2177 (1996).

[8] F. Alvarez, A. Alegria, J. Colmenero. Phys. Rev. B 44, (1991).

[9] A. Bello, E. Laredo, M. Grimau. Phys. Rev. B 60, 12 (1999).

[10] F.D. Morgan, D.P. Lesmes. J. Chem. Phys. 100, 671 (1994).

[11] А. Ктиторов. Письма в ЖТФ 29, 74 (2003).

[12] Б.А. Беляев, Н.А. Дрокин. Материалы VII Междунар.

конф. „Актуальные проблемы электронного приборостроения“ (АПЭП-2004). Т. 2. С. 256–258.

[13] Б.А. Беляев, Н.А. Дрокин, В.Н. Шабанов, В.Н. Шепов.

Письма в ЖЭТФ 66, 4, 251 (1997).

[14] Б.А. Беляев, Н.А. Дрокин, В.Н. Шабанов, В.Н. Шепов. ФТТ 42, 5, 956 (2000).

[15] A. Buka, P.G. Oven, A.H. Price. MCLC 51, 273 (1979).

[16] Е.М. Аверьянов. Эффекты локального поля в оптике жидких кристаллов. Наука, Новосибирск (1999). 552 с.

Физика твердого тела, 2006, том 48, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.