Кафедра физики полимеров и кристаллов

ОПИСАНИЕ СПЕЦДИСЦИПЛИНЫ

"Физика жидких кристаллов"

(7 семестр; 36 часов)

Лектор: Казначеев Анатолий Викторович, с. н. с. Института элементоорганических соединений РАН

Курс предназначен для студентов, специализирующихся по физике кристаллов, полимеров и тонким органическим пленкам. В курсе систематически излагаются основы физики жидких кристаллов. Вначале рассмотрены классификации термотропных и лиотропных жидких кристаллов. Затем излагаются статистические теории возникновения нематического упорядочения: теория Онсагера и теория Майера - Заупе. Далее рассматриваются качественно новые физические свойства, которыми обладают жидкокристаллические фазы. Изложение ведется на основе теории континуума и теории симметрии. Вводятся понятия ориентационной упругости и констант упругости Франка. Рассматривается влияние электрического и магнитного полей на нематические и холестерические жидкие кристаллы: переход Фредерикса, флексоэлектрический эффект, раскрутка холестерической спирали. При этом анализируется взаимодействие тонких нематических слоев с ограничивающими поверхностями. Рассматриваются отличия электрооптики жидких кристаллов от твердых кристаллов. Формулируются уравнения гидродинамики нематиков, которые затем используются для описания динамических эффектов: ориентация директора потоком, возникновение обратных потоков, возникновение периодических структур в процессе переориентации директора, вращающееся магнитное поле. Рассматриваются электрогидродинамические неустойчивости: домены Капустина - Вильямса и шевроны. Излагается оптика холестерических жидких кристаллов: эффект селективного отражения света и температурная зависимость селективного отражения. В заключение рассматриваются основные области применения жидких кристаллов.