Cтраница 3
Особый интерес представляет значение параметра порядка Se в нематической фазе вблизи перехода. Таким образом, решение Онсагера приводит к довольно резкому переходу между сильно упорядоченным нематиком п полностью неупорядоченной изотропной фазой. [31]
Следует, наконец, отметить сложность спектров образцов в нематической фазе. Так, обычный спектр ЯМР бензола представляет собой всего одну узкую линию, тогда как в нематической фазе бензол дает 78 линий. Интерпретация спектра приводит к выводу, что эта молекула представляет собой правильный плоский шестиугольник. [32]
Наоборот, по детальным спектрам ЯМР жестких молекул в нематической фазе, полученным на приборах большой разрешающей силы, мы можем в принципе реконструировать матрицу Stj. На практике, однако, это часто оказывается довольно трудно сделать, поскольку на молекуле нематика много ядерных спинов и спектры сложны. [33]
Два нематогена X и Y обычно обнаруживают смешиваемость в нематической фазе в произвольных соотношениях, и если X и Y химически не слишком сильно отличаются друг от друга, то такой раствор является даже почти идеальным. Это свойство удобно; мы можем предсказать кривую перехода между нематиком и изотропной фазой ( N - I) для смеси, зная свойства одних только чистых компонентов X и Y, а именно их точки просветления сх, CY и энтальпии перехода АЯх, A. Заметим, что эта ситуация хорошей смешиваемости имеет место не только для обычных ( биароматических) нематогенов, но также и при смешивании их с эфирами холестерина. [34]
В ряде случаев возможны исследования спектров в жидкокристаллических растворителях ( нематическая фаза), однако эти исследования носят специальный характер и проводятся на простейших системах. Сравнительно низкая чувствительность метода ЯМР накладывает серьезные ограничения на минимально количество образца. В современной спектроскопии ЯМР минк мальное количество вещества составляет примерно 10 - 2 - 10 - 3 моля на литр. [35]
На рис. 10.10 показана схема основных рефлексов на рентгенограммах ориентированных нематической фазы и смектических мезофаз А и В. Рефлексы смектической фазы А в меридиональном направлении вызваны рассеянием рентгеновского излучения на молекулярных слоях. Они почти точечны и имеют второй и третий порядки. Это говорит о строгой слоистости и высокой степени ориентации в слоях. Экваториальные рефлексы являются следствием ности расположения молекул в слое. [36]
![]() |
Зависимость параметра порядка от температуры для ПАЛ.| Объемные доли фаз при расслоении раствора полибензил -. - глутамата 6 диоксане. / - нсматическая фаза, 2 - изотропная фаза. [37] |
Поэтому нетривиальное решение для параметра порядка s, соответствующее существованию нематической фазы, реализуется при низких температурах и высоких концентрациях амфифила. При концентрации амфифила ниже критической, определенной равенством (3.8), или при температуре выше критической, анизотропная не магическая фаза не существует, раствор из молекул-стержней не имеет ориентационного порядка ( рис. 3.3) и является изотропным. Таким образом, можно сказать, что при понижении температуры раствор молекул амфифила ( имеющих стержнеобразную форму) расслаивается, из раствора выпадает концентрированная фаза, в которой стержни в основном параллельны - лиотропный нематический жидкий кристалл. Эта немати-ческая фаза может находиться в равновесии с изотропным раствором молекул-стержней, имеющим меньшую концентрацию. [38]
Такая модель оправдывается для сравнительно легких молекул, растворенных в нематической фазе. [39]
![]() |
Схематическое изображение двухцветного пропускного ЖКИ.| Вычисленная зависимость координат цветности от разности оптического пути Г в отражающем ЖКИ с внешней двулучепрелом-ляющей пластиной. [40] |
Первая причина может быть полностью устранена, однако вторая присуща нематической фазе и не может быть полностью устранена. Электрооптический эффект основан на индуцированных электрическим полем холестерически-нематических фазовых изменениях. Молекулы жидкого кристалла и красителя обладают спиральной текстурой в состоянии покоя, когда электрическое поле не приложено, и ориентируются гомеотропно при приложении электрического поля. [41]
![]() |
Структура нем этической фазы. [42] |
Такие вещества называются жидкими кристаллами; особый интерес для ЯМР представляет нематическая фаза этих веществ. Жидкие кристаллы, если они находятся в жидком состоянии при температурах, на 20 - 40 С превышающих температуру плавления, обнаруживают упорядоченность, отдаленно напоминающую структуру твердого тела. Выше точки просветления поведение жидких кристаллов становится полностью аналогичным поведению других жидкостей. [43]
Замена кислорода на атом серы приводит к резкому сокращению температурного интервала нематической фазы или полному ее исчезновению. Кастеллано [19], наблюдавший подобную зависимость для серосодержащих азометинов, объяснил сужение интервала мезофазы меньшей полярностью алкилтио-группы по сравнению с соответствующей алкокси-группой. Однако такая трактовка не объясняет, почему при замене кислорода или серы на СН2 - группу, обладающую еще меньшей полярностью, мезогенные свойства сохраняются. [44]
Ситуация еще более усложняется в присутствии больших флуктуации директора п в нематической фазе. [45]