Cтраница 2
В смектических жидких кристаллах молекулы расположены слоями ( рис. 15.12 6), причем сами слои весьма подвижны. Продольные оси молекул ориентируются перпендикулярно к поверхности слоев. [16]
Для всех смектических жидких кристаллов ( СЖК) характерна слоистая структура. Внутри слоя молекулы не имеют трансляционного порядка, могут перемещаться в двух направлениях и вращаться вокруг длинной оси. Сделана попытка [5] более детальной классификации SA в зависимости от кристаллографических свойств. [17]
При рассмотрении смектического жидкого кристалла в скрещенных поляроидах ясно видны ярко светящиеся на темном фоне палочки. Это свидетельствует, что кристаллы оптически анизотропны. Вращая столик микроскопа, можно заметить, что все палочки погасают и начинают светиться вновь одновременно, как одно целое. [18]
Для описания смектических жидких кристаллов применима симметрия пространственного семиконтиниума первого рода. Понятие семиконтиниума вводится для описания объектов, которые имеют периодическое строение не по трем направлениям, как в обычных кристаллах, а по двум или одному направлению. [19]
Еще более своеобразна структура смектических жидких кристаллов, обнаруженных впервые у мылообразных веществ. Само название смектический происходит от греческого смегма, что означает мыло. [20]
Плеохроизм установлен и для других смектических жидких кристаллов. [21]
Растворенное в воде мыло образует смектические жидкие кристаллы. Молекула мыла имеет форму палочки ( длина - 30 - 40 А, поперечник - 4 А) и обладает свойствами электрического диполя. Тот конец молекулы, на котором проявляется отрицательный заряд, тяготеет к молекулам воды. Это и является причиной упорядоченной ориентации молекул мыла по отношению к воде. На рис. 1.17 отрицательно заряженный конец молекулы мыла изображен кружочком. [22]
По принятой терминологии к категории смектических жидких кристаллов ( или смектиков) относятся анизотропные жидкости разнообразной слоистой структуры. Тело с функцией плотности p ( z) можно представлять себе как состоящее из свободно смещающихся друг относительно друга плоских слоев, расположенных на одинаковых расстояниях друг от друга. В каждом из слоев расположение центров инерции молекул беспорядочно, и в этом смысле каждый из них представляет собой двумерную жидкость, жидкие слои, однако, могут быть как изотропными, так и анизотропными. Это различие может быть связано с характером упорядоченной ориентации молекул в слоях. Если это направление перпендикулярно плоскости слоев, слои изотропны, так что ось z является осью аксиальной симметрии тела; такова, по-видимому, структура так называемых смектиков А. Если же направление п наклонно к плоскости ху, то в этой плоскости появляется избранное направление и осевая симметрия исчезает; такова, по-видимому, структура так называемых смектиков С. [23]
По принятой терминологии к категории смектических жидких кристаллов ( или смектиков относятся анизотропные жидкости разнообразной слоистой структуры. Тело с функцией плотности р ( г) можно представлять себе как состоящее из свободно смещающихся друг относительно друга плоских слоев, расположенных на одинаковых расстояниях друг от друга. В каждом из Слоев расположение центров инерции молекул беспорядочно, и в этом смысле каждый из них представляет собой двумерную жидкость, жидкие слои, однако, могут быть как изотропными, так и анизотропными. Это различие может быть связано с характером упорядоченной ориентации молекул в слоях. Если это направление перпендикулярно плоскости слоев, слои изотропны, так что ось г является осью аксиальной симметрии тела; такова, по-видимому, структура так называемых Смектиков А. [24]
По принятой терминологии к категории смектических жидких кристаллов ( или смектиков) относятся анизотропные жидкости разнообразной слоистой структуры. Тело с функцией плотности р ( г) можно представлять себе как состоящее из свободно смещающихся друг относительно друга плоских слоев, расположенных на одинаковых расстояниях друг от друга. В каждом из Слоев расположение центров инерции молекул беспорядочно, и в этом смысле каждый из них представляет собой двумерную жидкость, жидкие слои, однако, могут быть как изотропными, так и анизотропными. Это различие может быть связано с характером упорядоченной ориентации молекул в слоях. Если это направление перпендикулярно плоскости слоев, слои изотропны, так что ось. Если же направление п наклонно к плоскости х, у, то в этой плоскости появляется избранное направление и осевая симметрия исчезает; такова, по-видимому, структура так называемых смектиков С. [25]
Общим признаком, характерным цля нематических и смектических жидких кристаллов, является то, что их молекулы расположены параллельно друг другу. Этим достигается более плотная укладка молекул, чем при хаотичной ориентации. Именно этот геометрический фактор допускает, что для жидкокристаллического состояния характерны некоторые минимумы энергии упаковки, промежуточные между значениями энергии для истинных кристаллов и истинных жидкостей. [26]
Скажем несколько слов о флуктуациях в смектических жидких кристаллах, состоящих из правильно расположенных плоских слоев. Как уже было отмечено в § 139, такая структура размывается тепловыми флуктуациями и потому может осуществляться лишь в ограниченных объемах. Интересно, однако, что эти флуктуации подавляются магнитным полем. Поясним происхождение этого эффекта. [27]
Как в нематических, так и смектических жидких кристаллах расстояния между параллельными молекулами не зафиксированы и меняются во времени. [28]
Применяя функции к жидкокристаллическим агрегатам, можно приписать смектическим жидким кристаллам симметрию Ст ( z) w ( xy), где i ( z) - функция сдвига, w ( xy) - функция распределения, С - период слоя в целом. Из рентгеновских данных явствует, что возможно существование омект. Ст ( z) w ( Я), где Н означает гексагональную упорядоченность молекул в слое. Исследования структуры с помощью дифракции рентгеновых лучей позволяют детализировать общие формулы симметрия жидких кристаллов и писать их в более - развернутом виде. Так, например, смектические жидкие кристаллы цереброна, холестерил-каприната, - - оноксибенаальтолуидина имеют слоистую структуру с антипараллельной кладкой молекул в слоях. В символ их симметрии Cr ( z) w ( xy): 2 входят также статистические оси второго порядка, задающие антипараллельность молекул в слое и лежащие в плоскости слоев. [29]
Многие коллоидные системы дают образования, схожие с нематическими, холестерическими или смектическими жидкими кристаллами. К таким системам, называемым лиотропными жидкими кристаллами, относятся, например, водные системы многих мыл, вируса табачной мозаики, некоторых полипептидов. [30]