Поворот директора на 180° в холестерической фазе, соответствующее расстояние — это полупериод, p/2
Холестерические жидкие кристаллы (ХЖК, холестерики) — это жидкие кристаллы без центральной симметрия. Такое состояние вещества существует только у молекул, которые не обладают зеркальной симметрией. Локально, на расстоянии порядка нескольких молекулярных длин, холестерический жидкий кристалл имеет такую же структуру, как нематики. Молекулы преимущественно ориентированы вдоль директора, пространственная периодичность в их центрах тяжести отсутствует. Однако директор не имеет постоянного направления в пространстве: существует направление, называемое холестерической осью, при движении вдоль которой направление директора периодически меняется. Возникающая структура является спиральной. Если считать, что ось холестерической спирали совпадает с осью Z декартовой системы координат, то директор будет иметь компоненты:
nx = cos(q0z + j0), ny = sin(q0z + j0), nz = 0,
где угол j0 характеризует ориентацию в плоскости Z = 0. Директор вращается вдоль оси Z с периодом P=2π/q0, но, поскольку состояния с и неразличимы, истинный период повторяемости структуры холестерика равен π/q0 и обычно лежит в интервале от долей микрона до нескольких микрон.
Если шаг холестерической спирали порядка нескольких микрон, — то при нагревании ХЖК превращается в изотропную жидкость. Если же шаг холестерической спирали порядка долей микрона, — то изотропная жидкость не может при охлаждении сразу стать холестериком. В узком интервале температур, от долей градуса до нескольких градусов, система проходит через ряд промежуточных фаз и только затем становится холестериком. Эти промежуточные фазы носят название голубых фаз, поскольку при освещении белым светом холестерики в этих фазах сбоку выглядят ярко-голубыми. Физическая природа и структура голубых фаз до конца не выяснены.
Комментариев нет:
Отправить комментарий