Холестерические жидкие кристаллы — Википедия
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/33/LiquidCrystal-MesogenOrder-Cholesteric.jpg/150px-LiquidCrystal-MesogenOrder-Cholesteric.jpg)
Холестерические жидкие кристаллы (ХЖК), холестерики — жидкие кристаллы со спиральными молекулами, в них отсутствует центральная симметрия, они имеют свойство хиральности.
Холестерическая фаза существует только у веществ, молекулы которых не обладают зеркальной симметрией. Поэтому холестерик при нагревании или охлаждении не может стать ни нематиком, ни смектиком.
Физические свойства холестериков
[править | править код]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d2/Cholesterinisch.png)
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 (она показана на рисунке).
Если считать, что ось холестерической спирали совпадает с осью Z декартовой системы координат, то директор будет иметь компоненты:
- ,
- ,
- ,
где угол характеризует ориентацию в плоскости Z = 0. Из этой формулы видно, что директор вращается вдоль оси Z с периодом P=2π/, но, поскольку состояния с и неразличимы, истинный период повторяемости структуры холестерика равен π/ . Эта величина обычно лежит в интервале от долей микрона до нескольких микрон.
Голубые фазы
[править | править код]Если шаг холестерической спирали велик — порядка нескольких микрон, — то при нагревании ХЖК превращается в изотропную жидкость. Если же шаг холестерической спирали мал — 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. В настоящее время это один из интересных объектов исследования в физике жидких кристаллов.
См. также
[править | править код]Литература
[править | править код]- Мякишев, Г. Я. Физика : Молекулярная физика. Термодинамика : 10 кл. : Учебн. для углублённого изучения физики. / Г. Я. Мякишев, А. 3. Синяков. — 4-е изд. — М. : Дрофа, 2001. — С. 175–176. — 352 с. : ил. — ББК 22.317я721. — УДК 373.167.1:53(G). — ISBN 5-7107-3554-X.
![]() | В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |