Двухосный нематик

Двуосный нематик представляет собой пространственно однородный жидкий кристалл с тремя различными оптическими осями. Это следует противопоставить простому нематику , который имеет одну предпочтительную ось, вокруг которой система вращательно-симметрична. Группа симметрии двухосного нематика: $D_{2h}$ т. е. прямоугольный прямой параллелепипед, имеющий 3 ортогональных $C_{2}$ оси и три ортогональные зеркальные плоскости. В системе отсчета, соосной оптическим осям, параметра тензор второго ранга , так называемый Q-тензор двухосного нематика, имеет вид ^{[ нужна ссылка ]}

\mathbf {Q} ={\begin{pmatrix}-{\frac {1}{2}}(S+P)&0&0\\0&-{\frac {1}{2}}(S-P)&0\\0&0&S\\\end{pmatrix}}

где $S$ – стандартный нематический скалярный параметр порядка , $P$ является мерой двуосности.

Первое сообщение о термотропном двухосном нематике появилось в 2004 году. ^[1]^[2] на основе бумеранга в форме оксадиазола мезогена с изогнутым ядром . Двухосная нематическая фаза для этого конкретного соединения возникает только при температуре около 200 ° C, и ей предшествуют еще не идентифицированные смектические фазы.

Двухосный нематический жидкий кристалл-бумеранг.

Также обнаружено, что этот материал может разделяться на хиральные домены противоположной направленности. ^[3] Чтобы это произошло, молекулы в форме бумеранга принимают спиральную сверхструктуру.

В одном мезогене с азоизогнутым ядром обнаружен термический переход от одноосной N _u к двухосной нематической _{N b ,} мезофазе ^[4] как предсказывает теория и моделирование. ^[5] Этот переход наблюдается при нагреве из фазы Nu _при поляризационной оптической микроскопии как изменение шлирен-текстуры и увеличение светопропускания и при рентгеновской дифракции как расщепление нематического отражения. Переход представляет собой переход второго рода с низким содержанием энергии и поэтому не наблюдается в дифференциальной сканирующей калориметрии . Параметр позиционного порядка для одноосной нематической фазы составляет от 0,75 до 1,5 длины мезогена, а для двухосной нематической фазы - от 2 до 3,3 длины мезогена.

Термические переходы азо-мезогена с изогнутым ядром в °C: K 82,8 Sy 93,4 Sx 104,3 Sc 118,5 Nb 149 Nu 176,5 I

Другая стратегия создания двухосных нематиков - использование смесей классических стержневидных мезогенов и дискообразных дискотических мезогенов. Ожидается, что двухосная нематическая фаза будет расположена ниже минимума на фазовой диаграмме стержень-диск. В одном исследовании ^[6] действительно обнаружена смешивающаяся система стержней и дисков, хотя двухосная нематическая фаза остается неуловимой.

См. также

Ссылки

^ Мэдсен, Луизиана; Дингеманс, Ти Джей; Наката, М.; Самульский, ET (2004). «Термотропные двухосные нематические жидкие кристаллы». Письма о физических отзывах . 92 (14): 145505. Бибкод : 2004PhRvL..92n5505M . doi : 10.1103/PhysRevLett.92.145505 . ПМИД 15089552 .
^ Прасад, В.; Канг, С.-Вунг; Суреш, Калифорния; Джоши, Лила; Ван, Цинбин; Кумар, Сатьендра (2005). «Термотропные одноосные и двухосные нематические и смектические фазы в мезогенах с изогнутым ядром». Журнал Американского химического общества . 127 (49): 17224. doi : 10.1021/ja052769n .
^ Гёрц, В.; До свидания, JW (2005). «Энантиоселективная сегрегация в ахиральных нематических жидких кристаллах». Химические коммуникации (26): 3262. doi : 10.1039/B503846D .
^ Прасад, В.; Канг, Юго-запад; Суреш, Калифорния; Джоши, Л.; Ван, К.; Кумар, С. (2005). «Термотропные одноосные и двухосные нематические и смектические фазы в мезогенах с изогнутым ядром». Журнал Американского химического общества . 127 (49): 17224. doi : 10.1021/ja052769n .
^ Бейтс, М.; Лакхерст, Г. (2005). «Двуосные нематические фазы и V-образные молекулы: исследование методом моделирования Монте-Карло». Физический обзор E . 72 (5): 051702. Бибкод : 2005PhRvE..72e1702B . дои : 10.1103/PhysRevE.72.051702 .
^ Апреутесей, Д.; Мель, GH (2006). «Полностью смешивающиеся молекулы в форме диска и стержня в нематической фазе». Химические коммуникации (6): 609. doi : 10.1039/b512120e .

[1] Мэдсен, Луизиана; Дингеманс, Ти Джей; Наката, М.; Самульский, ET (2004). «Термотропные двухосные нематические жидкие кристаллы». Письма о физических отзывах . 92 (14): 145505. Бибкод : 2004PhRvL..92n5505M . doi : 10.1103/PhysRevLett.92.145505 . ПМИД 15089552 .

[2] Прасад, В.; Канг, С.-Вунг; Суреш, Калифорния; Джоши, Лила; Ван, Цинбин; Кумар, Сатьендра (2005). «Термотропные одноосные и двухосные нематические и смектические фазы в мезогенах с изогнутым ядром». Журнал Американского химического общества . 127 (49): 17224. doi : 10.1021/ja052769n .

[3] Гёрц, В.; До свидания, JW (2005). «Энантиоселективная сегрегация в ахиральных нематических жидких кристаллах». Химические коммуникации (26): 3262. doi : 10.1039/B503846D .

[4] Прасад, В.; Канг, Юго-запад; Суреш, Калифорния; Джоши, Л.; Ван, К.; Кумар, С. (2005). «Термотропные одноосные и двухосные нематические и смектические фазы в мезогенах с изогнутым ядром». Журнал Американского химического общества . 127 (49): 17224. doi : 10.1021/ja052769n .

[5] Бейтс, М.; Лакхерст, Г. (2005). «Двуосные нематические фазы и V-образные молекулы: исследование методом моделирования Монте-Карло». Физический обзор E . 72 (5): 051702. Бибкод : 2005PhRvE..72e1702B . дои : 10.1103/PhysRevE.72.051702 .

[6] Апреутесей, Д.; Мель, GH (2006). «Полностью смешивающиеся молекулы в форме диска и стержня в нематической фазе». Химические коммуникации (6): 609. doi : 10.1039/b512120e .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]