Главная » Просмотр файлов » Автореферат

Автореферат (1150825), страница 2

Файл №1150825 Автореферат (Структура и электрооптические свойства холестерических и нематических жидких кристаллов с неоднородным распределением директора) 2 страницаАвтореферат (1150825) страница 22019-06-29СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Поскольку обычно модули Франкаи диэлектрические проницаемости известны, предложенный метод стоит применять дляоценки энергии сцепления с подложкой.Предложен способ определения конфигурации директора светочувствительных ЖК [1]в зависимости от значения обратного шага спирали.Предложенный в работе метод может применяться практически для любых другихЖК ячеек, поскольку для определения конфигурации необходима лишь свободная энергия. Этот метод является удобным для изучения перехода Фредерикса, причем как в присутствии электрического поля, так и магнитного. Например, его можно адаптировать дляизучения системы термотропного НЖК, допированного ферромагнитными сферическиминаночастицами и нанотрубками, путем добавления к энергии членов, связанных с взаимодействием поверхности наночастиц и молекул ЖК.При расчетах не делалось никаких упрощающих предположений о свойствах ЖК.

Расчеты учитывали все модули Франка, анизотропию диэлектрической проницаемости, неоднородность электрического поля в ЖК.В теоретическом описании распространения света в ЖК-ячейках учитывается наличие точек поворота необыкновенного луча внутри образца. Представленный в работе метод описания оптических свойств ЖК может быть применен к широкому классу ячеек.Единственным существенным ограничением, накладываемым на систему, является условие применимости геометрической оптики (метода ВКБ).6Положения, выносимые на защиту.∙ Метод прямой минимизации свободной энергии позволяет исследовать изменениеструктуры ЖК во внешнем электрическом или магнитном поле выше порога Фредерикса. С помощью этого метода получены распределения вектора директора в объеме ячеек с планарной и гомеопланарной ориентацией директора на границах приразличных значениях напряжения.

Численно рассчитанные емкости систем ЖК снеоднородной диэлектрической проницаемостью совпадают с экспериментальнымиданными. Метод прямой минимизации может быть обобщен для исследования ячеек светочувствительных ЖК. В этом случае свободная энергия представляет собойфункционал от функции нескольких переменных.∙ Искажение структуры ЖК в ячейке с планарной ориентацией, находящейся во внешнем электрическом поле, влияет на особенности распространения необыкновенноголуча. Теоретическое описание распространения света может быть построено в рамкахприближения геометрической оптики, где в качестве большого параметра выступаетотношение шага спирали ЖК к длине световой волны. Полученные численно зависимости минимального напряжения пропускания от предельного угла рефракции иинтенсивности прошедшего света от напряжения при фиксированном угле падениянаходятся в хорошем согласии с экспериментальными данными.∙ Распределение директора для гомеопланарной ячейки и планарной 90∘ твист-ячейкиНЖК дает возможность построить зависимость глубины проникновения необыкновенного луча от угла падения при различных напряжениях.

В эксперименте уголпадения задается с точностью 0.1∘ , позволяющей плавно менять глубину проникновения света в слой ЖК. Последнее предоставляет уникальную возможность дляизучения локальной ориентационной структуры директора ЖК и динамики ее изменения во внешних электрических полях.Степень достоверности и апробация работы. Достоверность полученных результатов обусловлена хорошим совпадением с данными экспериментов. На каждом этаперасчетов выполнялось сравнение с известными результатами для более простых моделей. Результаты, изложенные в диссертации, были представлены на двух международных конференциях и школах: международная конференция «14th European Conference onLiquid Crystal» (Москва, Россия, 2017), международная школа по моделированию жидкокристаллических систем «CECAM School on Liquid Crystals» (Erice, Italy, 2017).

А также неоднократно докладывались на семинарах кафедры статистической физики СанктПетербургского государственного университета.Публикации и личный вклад автора. По теме диссертации опубликованы 3 статьи в журналах, входящих в перечень ВАК, базы данных Web of Science и Scopus, а такжетезисы одного доклада.

Личный вклад автора заключается в том, что диссертант принимал непосредственное участие в постановке и решении задач, в подготовке материалов для7публикации в журналах и на конференциях. Автором выполнено теоретическое описаниерассматриваемых систем и написаны все программы, позволяющие осуществлять расчеты, представленные в диссертации. Автор не участвовал в получении экспериментальныхданных.Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 67 наименований и приложений. Общий объем диссертации 84 страницы машинописного текста, включая 19 рисунков и 1 таблицу.СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИВо введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, дан краткийобзор состояния исследований по теме диссертации, сформулированы ее цели и задачи,показана научная новизна и практическая значимость полученных результатов, описаныметоды исследования и структура работы.В первой главе рассматривается плоскопараллельная ЖК-ячейка в рамках континуальной теории.

Приведен общий вид полной свободной энергии этой системы с учетомнеоднородности внешнего электрического поля внутри ЖК-ячейки и конечного значенияэнергии сцепления ЖК с границами ячейки. Эта глава носит обзорный характер.Рассматриваются ЖК-ячейки следующего вида: жидкий кристалл помещен междудвумя стеклянными плоскопараллельными пластинами, поверхности которых обработаны так, чтобы создавать определенную ориентацию директора на границах ячейки. Наэти поверхности также нанесены токопроводящие полиимиды, с помощью которых можно подавать электрическое напряжение в направлении ортогональном плоскости пластин.Расстояние между пластинами, заполненное жидким кристаллом, много меньше их линейных размеров. Для ячейки ХЖК ось спирали направлена по нормали к плоскостямподложек.Полная свободная энергия такой системы представляет собой сумму из трех слагаемых: = + + .(1)Первый член суммы (1) является свободной энергией Франка, описывающей объемныеискажения ЖК:∫︁1[11 (div n(r))2 + 22 (n(r) · rot n(r) + 0 )2 + 33 (n(r) × rot n(r))2 ], =2(2)где n – единичный вектор директор, 11 , 22 , 33 – модули Франка.

0 = 2/0 – шагспирали (если – характерный молекулярный размер системы, то 0 ≫ ).Второе слагаемое в (1) – вклад электрического поля:∫︁D·E = − ,8(3)где E – вектор напряженности электрического поля, D = ˆE — вектор электрической индукции, = ⊥ + – тензор диэлектрической проницаемости среды, = ‖ − ⊥8- анизотропия диэлектрической проницаемости; ⊥ , ‖ – диэлектрические проницаемостивдоль и перпендикулярно направлению директора соответственно.

Если направить ось вдоль оси спирали, то, с учетом неоднородности распределения директора только вдольэтого направления, связь для векторов электрического поля и электрической индукцииимеет вид: ==,⊥ + 2 ()(4)где индекс обозначает -компоненту соответствующего вектора. Таким образом неоднородность распределения ориентации директора содержится также в полевом члене суммы (1).Третье слагаемое в уравнении (1) - это поверхностная энергия сцепления ЖК с подложками. В работе в основном используется Гауссово приближение для потенциала Рапини.В этом случае вклад поверхностной энергии будет представлен следующим образом: =)︀⊥ ∑︁ (︀ (( ) − 0() )2 + (( ) − 0() )2 .2 =1,2(5)где ⊥ – площадь подложек, , – энергии сцепления, положительные величины, внормальных условиях являются постоянными для данного ЖК и полиимидов, с помощьюкоторых обрабатываются подложки ЖК-ячейки, 0() и 0() – полярный и азимутальныйуглы, определяющие направление осей легкого ориентирования на верхней ( = 2) и нижней ( = 1) подложках, аналогично углы ( ) и ( ) определяют положение директорана верхней и нижней подложках.Во второй главе, используя метод прямой минимизации свободной энергии, исследуется изменение структуры ЖК во внешнем электрическом поле выше порога Фредерикса впланарной 90∘ ячейке ХЖК и гомеопланарной ячейке НЖК.

Характеристики

Список файлов диссертации

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6489
Авторов
на СтудИзбе
303
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее