автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Статическое и динамическое рассеяние света в неупорядоченных жидкокристаллических композитах и пористых средах

у

На правах рукописи

САДОВОЙ АНТОН ВАЛЕНТИНОВИЧ

СТАТИЧЕСКОЕ И ДИНАМИЧЕСКОЕ РАССЕЯНИЕ СВЕТА В НЕУПОРЯДОЧЕННЫХ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ КОМПОЗИТАХ И ПОРИСТЫХ СРЕДАХ

05.27.01 - твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах 01.04.05 - оптика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Саратов 2008

003458165

Работа выполнена на кафедре физики твердого тела факультета нано- и биомедицинских технологий и кафедре оптики и биомедицинской физики физического факультета Саратовского государственного университета им. Н.Г.Чернышевского

Научный руководитель:

доктор физ.-мат. наук, проф. Названов Василий Федорович доктор физ.-мат. наук, проф. Зимняков Дмитрий Александрович

Официальные оппоненты:

доктор физ.-мат. наук, проф. Гусятников Виктор Николаевич доктор физ.-мат. наук, проф. Мельников Леонид Аркадьевич

Ведущая организация:

Саратовский филиал ИРЭ РАН (г. Саратов)

Защита диссертации состоится "29" декабря 2008 г. в 10— на заседании диссертационного совета Д212.243.01 в Саратовском государственном университете (410026, г. Саратов, ул. Московская, 155).

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке СГУ.

Автореферат разослан "28" ноября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Аникин В.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Создание композитных жидкокристаллических материалов (гели, пористые структуры, диспергированные в полимере жидкие кристаллы (ДПЖК) и др.) представляет собой новое направление в материаловедении. Оно состоит, в частности, в исследовании взаимосвязи структурных компонентов, особенно на границе раздела, оптических, электрических и магнитных характеристик материала. В последние годы привлекло внимание исследователей модифицирование жидкокристаллических композитов внесенными в их состав различных наночастиц (наночастид металлов и полупроводников, фуллеренов, углеродных нанотрубок и др.), с целью получения новых электрооптических характеристик среды (Каманина Н.В.,2005; Dierking I.,2005; Lee W.,2004; Yaroshchuk 0.v.,2005).

Благодаря уникальным электрооптическим и механическим свойствам жидкокристаллические композиты получили широкое распространение в приборах обработки и отображения информации (Жаркова Г.М.,1994; Drzaic P.S.,1995).

Особое распространение получили диспергированные в полимере жидкие кристаллы, которые представляют собой взвесь жидкокристаллических капель в полимерной матрице. Они отличаются простой и недорогой технологией получения, сравнительно высоким быстродействием и чувствительностью к внешним воздействиям, в частности, к электрическому полю и температуре.

Указанные материалы исследователями рассматриваются в качестве одного из типов так называемых «умных» материалов.

К настоящему времени хорошо исследованы многие оптические и электрооптические свойства таких материалов с привлечением эффекта однократного рассеяния света (явление оптического пропускания, явления индуцированного электрическим полем сдвига фазы волны оптического излучения и др.) (Zumer S.,1988;Kelly J.R. ,1994;Loiko V.A.,2006;Aphonin О. А., 1997;Reshetnyak V. Yu., 1997).

Однако во многих случаях, в частности, при больших концентрациях жидкокристаллических капель в полимере и больших толщинах исследуемых образцов ЖК композита, весьма важны эффекты многократного рассеяния света, например, в случае изучения эффектов угловой зависимости рассеянного света, обратного рассеяния света и др. (Kelly J.R.,1993; Delica S.,2004; Neijen Jaap H.M.,1997).

Несмотря на важность этой проблемы, экспериментальных и теоретических работ по теме явно недостаточно. Актуальность темы связана также с проблемой, так называемой локализации света в подобных неупорядоченных средах.

Анализ динамики границы раздела многофазных систем вносит вклад, как в изучение динамики движения жидкостей в различных неупорядоченных

з V/

средах (горных пород, биологических объектов и т.д.), так и в исследовании процесса фазового разделения в процессе формирования жидкокристаллических композитов. Полученные результаты могут быть полезны в медицине, нефтедобывающей и химической промышленностях.

Цель и задачи исследований

В связи со сказанным можно сформулировать цель данной диссертационной работы. Цель работы:

1. Выявление вклада многократного рассеяния света в диспергированных в полимере нематических жидких кристаллах и установление возможных границ применимости модели однократного рассеяния света в приближении аномальной дифракции в таких средах (в частности, в угловом распределении интенсивности рассеянного света);

2. Поиск и разработка метода получения жидкокристаллических композитов на основе нематического жидкого кристалла и производных ацетата целлюлозы;

3. Разработка метода модифицирования свойств диспергированных в полимере нематических жидких кристаллов при внесении в состав композита углеродных нанотрубок;

4. Выяснение влияния критических параметров динамики подъема жидкости в неупорядоченных пористых средах с использованием оптических методов.

Постановка задач исследования

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Экспериментальное и теоретическое исследование электрооптических характеристик ДПЖК, в частности, зависимости пропускания, индуцированного полем сдвига фазы излучения и углового распределения интенсивности рассеянного излучения под действием внешнего электрического поля.

2. Моделирование многократного рассеяния света в образцах ДПЖК методом Монте-Карло с целью выявления вклада многократного рассеяния света и установление границ применимости модели однократного рассеяния света в приближении аномальной дифракции.

3. Исследование и разработка метода получения жидкокристаллического композита на основе нематического жидкого кристалла и ацетата целлюлозы с устойчивым эффектом самоорганизации структуры композита.

4. Экспериментальное исследование электрооптических характеристик композита «нематический ЖК/диацетат целлюлозы» с устойчивым

- эффектом самоорганизации, в частности, зависимости пропускания,

рассеяния и малоуглового рассеяния излучения от величины внешнего электрического поля.

5. Экспериментальные исследования и разработка метода модифицирования оптических свойств диспергированого в полимере жидкого кристалла углеродными нанотрубками.

6. Экспериментальное исследование электрооптических характеристик модифицированного углеродными нанотрубками ДПЖК (зависимостей пропускания и рассеяния света от величины внешнего электрического поля).

7. Исследование и разработка методики получения ориентирующего покрытия для электрооптических ячеек на основе арахиновой кислоты и углеродных нанотрубок по методике Ленгмюра-Блоджетг.

8. Разработка методики исследования и анализа динамики разделения фаз в многофазных системах с использованием когерентного и некогерентного излучения.

9. Исследование динамики индуцированного полимеризацией фазового разделения под действием ультрафиолетового излучения системы «нематический жидкий кристалл/ фотополимер ЫОА65».

10. Исследование критических параметров динамики подъема жидкости в неупорядоченных пористых средах оптическими методами.

Научная новизна работы определяется комплексом выполненных исследований и полученных результатов. Они сводятся к следующему:

1. Выяснена роль вклада многократного рассеяния света в ДПЖК «нематический ЖК/ПВС». Определены границы применимости модели однократного рассеяния света в приближении аномальной дифракции при учете разброса капель по размерам и параметров порядка ЖК включений.

2. Обнаружен эффект устойчивой самоорганизации структуры в системе «нематический жидкий кристалл/диацетат целлюлозы» в процессе формования пленки.

3. Разработана методика получения воспроизводимого эффекта самоорганизации структуры композита при формовании системы «нематический жидкий кристалл/диацетат целлюлозы».

4. Исследованы зависимости некоторых электрооптических характеристик (пропускание и рассеяние света, времена переориентации) от величины управляющего электрического поля системы «нематический жидкий кристалл/диацетат целлюлозы» с устойчивым эффектом самоорганизации структуры.

5. Предложен метод модифицирования свойств диспергированных в полимере жидких кристаллов углеродными нанотрубками.

6. Обнаружен и исследован аномальный электрооптический отклик ДПЖК, модифицированных углеродными нанотрубками.

7. Предложен метод ориентации молекул ЖК мономолекулярными пленками «арахиновая кислота/углеродные нанотрубки», полученными методом Ленгмюра-Блоджетт.

8. Разработан метод исследования динамики локальных неоднородностей границы раздела фаз в многофазных системах с использованием когерентного излучения.

9. Показано, что при критическом поведении границ раздела жидкой и газовой фаз в неупорядоченных фибриллярных средах влияние критического параметра / на динамику развития локальных неоднородностей границы незначительно,.

10. Показано, что развитие границы фронта на стадии закрепления контролируется в основном зависимостью частоты возникновения локальных нестабильностей от критического параметра и происходит по диффузионному механизму.

Научная и практическая значимость работы

Проведенные исследования существенно расширяют возможности получения жидкокристаллических композитов с новыми электрооптическими свойствами, что является актуальным не только с точки зрения применения композитов в приборах обработки и отображения информации, но и с фундаментальной точки зрения решения проблемы рассеяния света в дисперсных средах.

Использованная модель однократного рассеяния света в приближении аномальной дифракции с учетом гамма-распределения ЖК капель по размерам и параметров порядка ЖК капель: позволяет выявлять вклад многократного рассеяния света в диспергированных полимером нематических жидких кристаллах.

Полученные результаты расширяют спектр применяемых полимеров для производства ЖК композитов. Предложенный в работе метод позволяет изготавливать ЖК композиты на основе диацетата целлюлозы, используемого в качестве полимерной матрицы, с устойчивым эффектом самоорганизации структуры типа «решетка».

Исследования в области модифицирования ЖК композитов углеродными нанотрубками (УНТ) позволят получать ЖК композиты с новыми электрооптическими свойствами, обусловленными введением наноматериалов с «уникальными» оптическими свойствами в состав исходного ЖК композита.

Анализ динамики границы раздела фаз многофазных систем вносит вклад как в изучение динамики движения жидкостей в различных неупорядоченных средах (горных пород, биологических объектов и т.д.), так и в исследование процесса фазового разделения в процессе полимеризации ' полимера. Полученные результаты могут быть полезны в медицине, нефтедобывающей и химической промышленностях.

Полученные в работе результаты использовались при выполнении научных исследований по следующим грантам:

1. Грант РФФИ № 07-02-01467а

Достоверность научных результатов, представленных в работе, обусловлена тем, что они получены на основе апробированных методик измерений, а также учета систематических и случайных погрешностей для каждой из предложенных схем измерений. Достоверность результатов подтверждается воспроизводимостью экспериментальных данных, а также их соответствием результатам, полученным другими исследователями.

Личный вклад

Все экспериментальные результаты исследований получены лично автором.

Постановка задач, обсуждение хода и развития исследований проводились совместно с Названовым В.Ф., Зимняковым Д.А., Шиповской А.Б., Глуховским Е.Г., Виленским М.А., Яковлевым Д.А., Башкатовым А.Н.

Научные результаты и положения, выносимые на защиту:

1. Расчет углового распределения интенсивности рассеянного света в диспергированных в полимере жидких кристаллах, основанный на модели однократного рассеяния света в приближении аномальной дифракции с учетом параметра порядка ЖК-капли, применим при величине управляющего электрического поля, соответствующей оптическому пропусканию образцов ДПЖК, превышающему 90%.

2. При формировании слоев жидкокристаллического композита «нематический жидкий кристалл / диацетат целлюлозы» методом полива исходного раствора на стеклянную подложку (с прозрачным проводящим покрытием Sn02) под углом (15-60°), наблюдается устойчивый эффект самоорганизации структуры слоев композита в виде линейной структуры (решетки). Наилучшими электрооптическими характеристиками обладают образцы, полученные при угле формования ~45°.

3. Обнаруженный аномальный электрооптический отклик (в вольт-контрастной характеристике) диспергированных в полимере нематических жидких кристаллов с добавлением углеродных нанотрубок можно объяснить частичной предварительной ориентацией молекул ЖК в каплях углеродными нанотрубками, ориентирующий эффект которых определяется значительным дипольным моментом углеродных нанотрубок, индуцированным переносом заряда с молекул ЖК на УНТ, вследствие большого электронного сродства УНТ. По этой же причине углеродные нанотрубки в составе упорядоченного монослоя арахиновой кислоты

на стеклянных подложках влияют на наклонную ориентацию молекул сплошных слоев нематическго жидкого кристалла.

4. В неупорядоченных пористых системах формирование границ раздела жидкой и газовой фаз на стадии закрепления происходит по механизму зарождения и развития локальных нестабильностей границы и характеризуются критическим индексом скорости, меньшим 1, что соответствует конечному времени закрепления границы раздела жидкой и газовой фаз в пористых слоях.

5. Развитие локальных неоднородностей границы раздела жидкой и газовой фаз в пористых слоях на стадии закрепления происходит по диффузионному механизму, при этом величина коэффициента диффузии слабо зависит от критического параметра системы.

Апробация результатов

Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на следующих международных научных конференциях: 1) XII International School for Young Scientists and Students on Optics, Laser Physics & Biophysics, Saratov, Russia, 2008; 2) XI International School for Young Scientists and Students on Optics, Laser Physics & Biophysics, Saratov, Russia, 2007; 3) Eight International Conference on Correlation Optics, Chernovci, Ucrain, 2007; 4) X International School for Young Scientists and Students on Optics, Laser Physics & Biophysics, Saratov, Russia, 2006; 5) Весенняя конференция по химии , СГУ, 2006, Саратов, Россия; 6) Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии. VI Всерос. конф. молодых ученых с международ, участием. Саратов, 2006; 7) Summer School "Imaging, Communication, and Disorder", 11-17 June 2006, Cargese, Corsica, France (INTAS travel grant); 8) XIII International Conference of Students, Post-graduate Students, and Young Scientists "Lomonosov-2006", 11-15 April, 2006, Moscow, Russia; 9) 6th International Young Scientists Conference "Optics \& High Technology Material Science SPO 2005", Kyiv, Ukraine; 10) IX International School for Young Scientists and Students on Optics, Laser Physics \& Biophysics, Saratov, Russia, 2005; 11) Second International Conference of Electronic Materials PHYEM'05, Kaluga, Russia, 2005; 12) Ежегодная студенческая конференция Саратовского государственного университета, Саратов, Россия, 2005; 13) Ежегодная студенческая конференция Саратовского государственного университета, Саратов, Россия, 2004

По теме диссертации опубликовано 10 работ (2 статьи в реферируемых журналах и 8 статей в сборниках трудов научных конференций).

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, основной части, содержащей 5 глав, заключения, списка цитируемой литературы из 157 наименований. Диссертация изложена на 168 страницах машинописного текста, содержит 5 таблиц и иллюстрирована 63 рисунками.

Краткое содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы, отмечена научная новизна и практическая ценность работы, сформулированы цель, задачи исследований и научные положения, кратко изложено содержание диссертации.

В первой главе представлен обзор отечественной и зарубежной литературы, посвященный описанию жидкокристаллических композитов нематический жидкий кристалл/полимер, а именно методики получения, новейших направлений применения, электрооптических характеристик.

Диспергированные в полимере жидкие кристаллы (ДПЖК) представляют собой пленку, состоящую из взвеси жидкокристаллических капель, «замороженных» в полимерной матрице. Оптические свойства ДПЖК управляются внешними воздействиями, такими как температура, механическая деформация, электрические и магнитные поля.

В связи с широким применением ДПЖК в приборах обработки и отображения информации широко исследуются электрооптические характеристики, такие, как зависимость пропускания и рассеяния излучения от величины управляющего электрического поля, динамика электрооптического отклика, сдвиг фазы волны оптического излучения, индуцированный внешним электрическим полем, малоугловое рассеяние света.

Изучению рассеянию света в ДПЖК посвящено множество работ, использующих различные приближения рассеяния света: Релея-Ганса, аномальной дифракции (АД), геометрической оптики. Однако явлениям многократного рассеяния света в ДПЖК уделено недостаточно внимания.

Наноразмерные частицы (фуллерены, углеродные нанотрубки и др.), обладающие уникальными физическими свойствами, введенные в состав ЖК-композита, модифицируют его оптические и электрооптические характеристики. Проведенный анализ литературных данных позволил определить перспективы исследований рассеяния света в ДПЖК и других неупорядоченных средах, а также перспективы дальнейшего развития методов получения и модифицирования ЖК-композитов.

Во второй главе описаны результаты экспериментальных и теоретических исследований рассеяния излучения (Л = 0.635МКМ) в ЖК композитах «нематический жидкий кристалл ЖК-807/ поливиниловый спирт» (НЖК/ПВС).

Экспериментально исследованы зависимости оптического пропускания излучения и сдвиг фаз волны излучения, индуцированный электрическим полем, в НЖК/ПВС от величины управляющего электрического поля. Использована теоретическая модель однократного рассеяния света в приближении аномальной дифракции, учитывающая разброс ЖК-капель по размеру и параметры порядка ЖК-капель. Полученная модель хорошо описывает экспериментальные данные зависимости пропускания света в

НЖК/ПВС от величины управляющего электрического поля (см. рис. I). Из сравнения теоретического расчета с данными эксперимента получены некоторые параметры исследуемых образцов, которые были использованы при теоретическом расчете сдвига фаз волны оптического излучения, индуцированного электрическим полем в НЖК/ПВС. Получено хорошее соответствие полученного расчета с данными эксперимента.

Рис. 1 Зависимость

пропускания света через образец от величины приложенного

напряжения. Расчет пропускания учитывает модифицированное

гамма-распределение разброса капель по радиусу. (■ эксперимент, — - теория). Параметры расчета образца: Л = , ............. (2.1,2.2) мкм, л = 0,4, ц=-0,93, А =

50,0 100,0 150,0 0.18

I [апряжсшгс, В

Исследована также зависимость углового распределения интенсивности рассеянного света в НЖК/ПВС от величины управляющего электрического поля, а также проведен теоретический расчет с учетом однократного рассеяния света в приближении АД с учетом параметров образцов, полученных ранее. Из сравнения расчета с данными эксперимента выявлен вклад многократного рассеяния света.

Проведено также моделирование многократного рассеяния света методом Монте-Карло для данных образцов (рис. 2). Моделирование проведено с использованием приведенного дифференциального сечения рассеяния ЖК-капли в качестве фазовой функции. Получено хорошее соответствие результатов расчета данным эксперимента (рис. 2). Таким образом, полученная модель распределения интенсивности рассеянного излучения в образцах НЖК/ПВС учитывает влияние эффектов многократного рассеяния света.

Установлено, что использованная теоретическая модель однократного рассеяния света позволяет описывать зависимость углового распределения интенсивности рассеянного света от величины электрического поля в исследуемых образцах НЖК/ПВС только при величине электрического поля, соответствующей значению оптического пропускания образцов свыше 90% (см. рис. 2),

ПЛ1|4« »М.Н «рщ1

Рис. 2 Графики зависимости приведенного значения рассеянной интенсивности от угла рассеяния, при пропускании слоя Т = 10%, 50%, 90%

Третья глава посвящена развитию метода получения жидкокристаллических композитов на основе «нематический жидкий кристалл /ацетат целлюлозы» (НЖК/ДАЦ) методом фазового разделения при испарении растворителя.

Показано, что диацетат целлюлозы возможно использовать в качестве полимерной матрицы для производства жидкокристаллических композитов.

Обнаружен устойчивый эффект самоорганизации морфологии системы «нематический жидкий кристалл /диацетат целлюлозы» в виде линейной структуры (решетки) в процессе формования пленок (см. рис. 3). Данный эффект наблюдается в процессе формования пленок при поливе исходного раствора на подложку, расположенную под углом (15°~60°).

Рис. 3 Изображение пленки нематический ЖК-ДАЦ в поляризационном микроскопе в скрещенных поляризаторах (\У - направление растекания исходной композиции; 1 композит НЖК-ДАЦ; 2 -чистый ДАЦ без содержание ЖК). Образец ДАЦ:ЖК-1:2-45

Исследование оптического пропускания НЖК/ДАЦ с эффектом самоорганизации показало, что наилучшим контрастом обладают слои, полученные при угле формования -45°.

Рис. 4 Зависимость

пропускания Гщ от величины управляющего напряжения и5атр1е при параллельном (7) и скрещенном (2)

расположении поляризатора и анализатора. Сплошная линия - теоретический расчет

Результаты исследования малоуглового рассеяния света в НЖК/ДАЦ с эффектом самоорганизации представлены на рис. 5. Сравнивая полученные результаты с результатами обычных ЖК композитах «НЖК/ПВС», можно видеть принципиальные отличия. Во-первых, максимум интенсивности находится при 0 град и остается практически постоянным по величине и ширине (рис. 5). Во-вторых, на зависимости хорошо видны «плечи», которые при увеличении управляющего напряжения постепенно исчезают.

Рис. 5 Зависимость интенсивности малоуглового рассеяния излучения от угла рассеяния (1 - и5атр1е=0В, 2 -

U

ЬЩ'ДР' f I '^.'b/'Kv wsample' ^ ^sample «wu,

максимум интенсивности, 5 - «плечо»)

-ЗОВ, 3 -

Usample-IOOB,

4 -

-№ -20 -10 11 Ш 20 !l

Четвертая глава посвящена модифицированию свойств жидкокристаллических композитов углеродными нанотрубками.

Впервые предложен метод модифицирования диспергированных в полимере нематических жидких кристаллов (ДПЖК) углеродными нанотрубками (УНТ). В полученном модифицированном материале исследованы основные электрооптические харатеристики, такие, как зависимости пропускания и рассеяния света от величины управляющего электрического поля. Обнаружено аномальное электрооптическое пропускание образцов ДПЖК, модифицированных УНТ, при скрещенном расположении поляризатора и анализатора (см. рис. 6), который объясняется эффектом предварительной ориентации молекул ЖК многостенными углеродными нанотрубками. Эффект объясняется наличием дипольного

момента УНТ, индуцированным вследствие большого электронного сродства УНТ переносом заряда с молекул ЖК на УНТ в ЖК композите.

2(1 -|

15

О 5 10 15 20 25 .40 )5 40 4$ 50

Рис. 6 Экспериментальная зависимость оптического пропускания пленок ДПЖК (•) и ДПЖК

модифицированных УНТ (■) от величины управляющего напряжения при

скрещенном расположении поляризатора и анализатора

Предложен, также метод ориентации молекул нематического ЖК в сплошных слоях ЖК мономолекулярными пленками «арахиновая кислота/углеродные нанотрубки» (АРХ/УНТ), полученными методом Ленгмюра-Блоджетг. При исследования электрооптических характеристик ЖК ячеек с ориентирющим покрытием АРХ/УНТ выявлена зависимость ориентации первого слоя молекул ЖК от направления нанесения ориентирующего покрытия арахиновая кислота/углеродные нанотрубки (рис. 7).

Рис. 7 Зависимость пропускания излучения от величины управляющего напряжения при скрещенном расположении поляризатора

и анализатора (--ЖК

ячейки с ориентирующем покрытием С20Н40О2; • - ЖК ячейки с ориентирующем покрытием С20Н40О2-УНТ

Пятая глава посвящена исследованию динамики границы раздела фаз неупорядоченных сред. В работе рассмотрены две двухфазные системы: 1) нематический жидкий кристалл /фотополимер в процессе фазового разделения, индуцированного ультрафиолетовым излучением; 2) неупорядоченные фибриллярные структуры в процессе капиллярного движения жидкости.

В работе представлены результаты исследования динамики границы

нематический жидкий кристалл /фотополимер (ЖК-807ЛЧОА65) в процессе

фазового разделения, индуцированного ультрафиолетовым излучением, с использованием спекл-кореллометрического анализа обратно рассеянного излучения. Показано, что ДПЖК образуются лишь при соотношении компонентов исходной смеси больше, чем 3:7 (ЖК-807:МС)А65). Анализ показал, что зависимость средней интенсивности спеклов < / > от времени облучения характеризуется скачкообразным увеличением интенсивности обратно рассеянного излучения, что свидетельствует о квазипороговом переходе от стадии «разогрева» к стадии формирования и резкому росту ЖК капель на данной стадии. Также установлено, что угол наклона зависимости на стадии «формирования» зависит от концентрации, причем чем выше концентрация ЖК в смеси, тем угол наклона больше, однако время начала стадии «формирования» смещается в сторону больших времен при увеличении концентрации ЖК в исходной смеси, (см. рис. 8)

На стадии «отверждения» зависимость средней интенсивности, детектируемого спекл-модулированного излучения апроксимируется функция

Рис. 8 Зависимости средней интенсивности <1>

детектируемого спекл-

модулированного излучения от времени УФ облучения. На графики представлены зависимости для различных концентраций компонент ЖК-807:ША65 (1 - 3:7; 2 -4:6; 3-5:5; 4-6:4)

В результате анализа последовательностей изображений поверхности слоев неупорядоченной пористой среды (бумаги) в процессе капиллярного подъема жидкости, полученных при освещении некогерентным и когерентным излучением, установлены закономерности, контролирующие критическое поведение границы раздела жидкой и газовой фаз в слое в процессе ее закрепления. Предложена феноменологическая модель макроскопической динамики границы раздела фаз для интерпретации полученных экспериментальных данных и определены значения критических индексов, характеризующих исследуемые образцы в рамках данной модели.

Показано, что при критическом поведении границ раздела жидкой и газовой фаз в неупорядоченных фибриллярных слоях влияние критического параметра / на динамику развития локальных нестабильностей границы незначительно (см. рис. 9). Развитие границы на стадии закрепления контролируется в основном зависимостью частоты возникновения локальных нестабильностей от критического параметра. Также показано, что развитие глобальных неоднородностей границы раздела жидкой и газовой фаз в пористых слоях на стадии закрепления происходит по диффузионному механизму, при этом величина коэффициента диффузии слабо зависит от критического параметра системы (см. рис. 10). Полученные величины сопоставлены с представленными в литературе результатами численного моделирования для дискретных моделей направленного протекания, соответствующих уравнению Кардара-Паризи-Жанга.

.о 5 2

0.01

> л> т.

6 8 М,с

Рис. 9 Зависимости V от Рис. 10 Зависимости

критического параметра / на (А*) при малых значениях

стадии закрепления границы, критического параметра. Образец -

Образцы: 1 - ФБ; 2 - ФМ; 3 - ФС ФС; 1 - / « 0.07; 2 - / и 0.03; 3 -

/ * 0.01

В заключении сформулированы основные результаты работы и вывод ы.

Основные результаты и выводы: 1. Исследована модель однократного рассеяния света в приближении аномальной дифракции с учетом распределения размера и параметров порядка включений жидкого кристалла. Данная модель использована для выявления эффектов многократного рассеяния света в диспергированных в полимере жидких кристаллах.

2. Методом сравнения теоретического расчета по предложенной модели, а также по методу Монте-Карло с данными эксперимента установлены границы применимости для данной модели.

3. Предложена методика формования пленок «нематический жидкий кристалл / диацетат целлюлозы» с устойчивым эффектом самоорганизации структуры.

4. Впервые измерены электрооптические характеристики пленок «нематический жидкий кристалл / диацетат целлюлозы» с устойчивым эффектом самоорганизации структуры, такие, как пропускание и рассеяние света, малоугловое рассеяние света и электрооптический отклик.

5. Предложена методика модифицирования диспергированных в полимере нематических жидких кристаллов углеродными нанотрубками.

6. В диспергированных в полимере нематических жидких кристаллах, модифицированных углеродными нанотрубками обнаружен эффект предварительной ориентации молекул жидкого кристалла углеродными нанотрубками.

7. Предложен метод ориентации молекул жидкого кристалла мономолекулярными пленками «арахиновая кислота / углеродные нанотрубки», полученные методом Ленгмюра-Блоджетг.

8. Экспериментально исследована динамика фазового разделения системы нематический жидкий кристалл/фотополимер в процессе полимеризации под воздействием ультрафиолетового излучения с использованием спекл-кореллометрического анализа. Показано, что средняя интенсивность картин спекл-полей есть функция времени

вида </>сс*2/3

9. Экспериментально исследованы критические поведения границ раздела жидкой и газовой фаз в неупорядоченных пористых слоях, установлено незначительное влияние критического параметра f < 1 на динамику развития локальных нестабильностей границы («лавин»); при этом развитие границы на стадии закрепления контролируется в основном зависимостью частоты возникновения локальных нестабильностей от критического параметра.

10. Показано, что развитие локальных нестабильностей границы раздела фаз на стадии закрепления происходит ло диффузионному механизму.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Садовой A.B., Шиповская А.Б., Названов В.Ф. Самоорганизация и электрооптические характеристики композита нематический жидкий кристалл-дицетат целлюлозы // Письма в ЖТФ. - 2008. - Т. 34. - В. 23. -С. 15-20

2. Садовой А.В., Названов В.Ф., Оптическое пропускание диспергированными в полимере жидкими кристаллами с углеродными нанотрубками // Письма в ЖТФ, 2006, Т. 32, №. 15, 3034

3. Садовой А.В., Медведев М.В., Названов В.Ф., Исследование многократного рассеяния света в капсулированных полимером жидких кристаллах: моделирование методом Монте-Карло // Известия СГУ серия физика, 2008, Том 8, №1,26-29

4. Sadovoy A., Dubovik Yu., Nazvanov V.F. Carbon nanotubes aligning by Langmuir-Blodgett technique and visualizing by nematic liquid crystals // Proc. of SPIE, 2007, Vol. 6536 653609-1

5. Sadovoy A.V., Nazvanov V.F. Study of the electro-optical response of polymer dispersed liquid crystal doped with multi-wall carbon nanotubes // Proc. SPIE, 2005, Vol. 6164, p. 65-68

6. Sadovoy A. V., Nazvanov V.F. Investigation of multiple light scattering in polymer dispersed liquid crystals // Physics of Electronic Materials: 2nd International Conference Proceedings, Kaluga, Russia, May 24-27, 2005. Vol. 2. - Kaluga: KSPU Press, 2005. - 344 p.

7. Ислюков Д.П., Садовой A.B., Шиповская А.Б., Шмаков C.JI., Жидкокристаллический композит на основе диацетата целлюлозы и низкомолекулярного жидкого кристалла // Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии: Межвуз. сборник науч. трудов VI Всерос. конф. молодых ученых с международ, участием. Саратов: Изд-во «Научная книга». 2007. с. 271-274

8. Zimnyakov D.A., Sadovoy A.V., Vilensky М.А., White-light and speckle-correlation analysis of imbibition in porous media: critical properties of near-pinned interfaces // Proc. of SPIE, 2008, Vol. 7008,70080T-1

9. Zimnyakov D.A., Sinichkin Y.P., Kuznetsova L.V., Vilensky M.A., Sadovoy A. V., Coherence-domain and polarization diagnostics of spatially oriented and random fibrous media such as paper and collagenous biotissues. 3rd Russian-Finnish Meeting "Photonics and Laser Symposiym" Book of Abstracts, 2007,4.

10. Vilensky M, Zimnyakov D.A., Sadovoy A.V., Speckle-based probes of scattering media with the use of frequency-modulated laser light. Proceedings of SPIE on Eight International Conference on Correlation Optics, 2007, V.7008

САДОВОЙ АНТОН ВАЛЕНТИНОВИЧ

СТАТИЧЕСКОЕ И ДИНАМИЧЕСКОЕ РАССЕЯНИЕ СВЕТА В НЕУПОРЯДОЧЕННЫХ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ КОМПОЗИТАХ И ПОРИСТЫХ СРЕДАХ

Автореферат

Подписано в печать 26.11.2008 Формат 60 х 48 1/16. Бумага офсетная. Гарнитура Times. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,25. Тираж 120 экз. Заказ № 239-Т

Типография Саратовского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского 410012 г. Саратов, ул. Большая Казачья, д.. 112 а Тел.: (8452) 27-33-85

Оглавление.

Глава 1. Жидкокристаллические композиты «жидкий кристалл / полимер»: получение, электрооптические оптические свойства, применение (аналитический обзор).

1.1 Типы ЖК композитов. .2 Технологии получения ЖК композитов.

1.3 Выбор полимера.

1.4 Рассеяния света в ДПЖК.

1.4.1 Приближение Релея-Ганса.

1.4.2 Приближение аномальной дифракции.

1.4.3. Приближение геометрической оптики.

1.4.4. Теория переноса.

1.5 Приближение аномальной дифракции в теории рассеяния света в ДПЖК.".*.

1.5.1 Сечение рассеяния изолированной нематической ЖК капли.

1.5.2 Влияние внешнего электрического (магнитного) поля на оптические свойства ДПЖК.

1.5.3 Моделирование рассеяния света в ДПЖК: метод Монте-Карло.

1.5.4 Параметры порядка.

1.5.5 Теория эффективной среды.

1.6 Применение ЖК композитов.

1.7 ЖК композиты, модифицированные наноматериалами.

Выводы к главе 1.

Глава 2 Электрооптические свойства ЖК композита «НЖК/ПВС»: экспериментальные результаты и теоретический расчет. Однократное и многократное рассеяние света в «НЖК/ПВС».

2.1 Постановка задачи.

2.2 Описание исследованных образцов НЖК/ПВС.

2.3 Методика эксперимента.

2.4 Пропускание излучения пленками НЖК/ПВС.

2.4.1 Экспериментальные данные.

2.4.2 Сравнение расчета в приближении АД с данными эксперимента.

2.5 Зависимость фазового сдвига излучения, индуцированного электрическим полем, в пленках НЖК/ПВС от управляющего поля.

2.6 Зависимость углового распределения рассеянного света от управляющего поля.

2.6.1 Методика эксперимента.

2.6.2 Сравнение расчета в приближении АД с данными эксперимента.

2.7 Моделирование многократного рассеяния излучения в пленках НЖК/ПВС методом Монте-Карло.

2.7.1 Введение.

2.7.2 Методика расчета.

2.7.3 Результаты и их обсуждение.

Выводы к главе 2.

Глава 3 Свойства жидкокристаллического композита «нематический жидкий кристалл / ацетат целлюлозы» со спонтанным эффектом самоорганизации.

3.1 Постановка задачи.

3.2 Методика получения пленок ЖК композита «нематический жидкий кристалл / ацетат целлюлозы» с эффектом спонтанной самоорганизации.

3.2.1 Исходные материалы.

3.2.2, Получение тонких пленок нематический ЖК-ацетат целлюлозы

3.2.3 Процесс самоорганизации в системе нематический ЖК-ДАЦ.

3.3 Электро-оптические свойства пленок нематический ЖК-ДАЦ.

3.3.1 Влияние природы полимера и растворителя на электрооптические свойства пленок нематический ЖК-ДАЦ.

3.3.2 Методика измерения электрооптического отклика пленок НЖК-ДАЦ.

3.3.3 Экспериментальные данные измерения зависимости оптического пропускания под действием управляющего электрического поля.

3.3.4 Теоретическая модель пропускания излучения в пленках НЖЕС-ДАЦ

3.3.5 Угловое^распределение интенсивности рассеянного излучения в НЖК-ДАЦ.

3.3.6 Времена электрооптического отклика НЖК-ДАЦ.

3.4 Малоугловое рассеяния излучения пленками НЖК-ДАЦ с устойчивым эффектом самоорганизации.

3.4.1 Методика измерения зависимости малоуглового рассеяния излучения от величины управляющего поля.

3.4.2 Экспериментальные результаты малоуглового рассеяния излучения пленками НЖК-ДАЦ и их обсуждение.

Выводы к 3 глявЕ.

Глава 4 Электрооптические свойства модифицированных углеродными нанотрубками жидкокристаллических композитов. Ориентация молекул нематического жидкого кристалла углеродными нанотрубками.

4.1 Постановка задачи.

4.2 Модифицированные углеродными нанотрубками дисергированные в полимере жидкие кристаллы и их электрооптические свойства.

4.2.1 Материалы и методика эксперимента.

4.2.2 Пропускание ДПЖК/УНТ.

4.2.3 Угловое распределение интенсивности рассеянного излучения в ДПЖК/УНТ.

4.3 Создание ориентирующего покрытия из углеродых нанотрубок методом Ленгмюра-Блоджетт.

4.3.1 Материалы и методика эксперимента.

4.3.2 Экспериментальные результаты и обсуждение.

Выводы к главе 4.

Глава 5 Исследование динамики развития межфазных границ в многофазных случайно-неоднородных средах с использованием когерентного и некогерентного излучения.

5.1 Постановка задачи.

5.2 Исследование динамики индуцированного полимеризацией фазового разделения с использованием когерентного излучения.

5.2.1 Материалы и методика эксперимента.

5.2.2 Методика обработки результатов и обсуждение результатов.

5.3. Критическое поведение границ раздела фаз в фибриллярных случайно-неоднородных слоях.

5.3.1 Критическое поведение границ раздела жидкой и газовой фаз неидеальных" систем.

5.3.2 Методика проведения эксперимента и обработки результатов.

5.4 Обсуждение результатов.

5.4.1. Макроскопическая динамика границы на малых и больших временах капиллярного подъема.

5.4.2 Микроскопическая динамика границы на стадии закрепления (результаты анализа бинаризованных изображений при некогерентном освещении).

5.4.3 Микроскопическая динамика границы (результаты спекл-корреляционного анализа).

5.3.4 Критические индексы: обсуждение полученных экспериментальных результатов.

Актуальность темы

Создание композитных жидкокристаллических материалов (гелей, пористых структур, диспергированных в полимере жидких кристаллов (ДПЖК) и др.) представляет собой новое направление в материаловедении. Оно состоит, в частности, в исследовании взаимосвязи структурных компонентов, особенно на границах раздела; оптических, электрических и магнитных характеристик материала. В последние годы внимание исследователей привлекло модифицирование свойств жидкокристаллических композитов различными наночастицами (частицами металлов и полупроводников, фуллеренов, углеродных нанотрубок и др.), с целью получения новых электрооптических характеристик среды.

Благодаря уникальным электрооптическим и механическим свойствам жидкокристаллические композиты получили широкое распространение в приборах обработки и отображения информации.

Особое распространение получили диспергированные в полимере жидкие кристаллы, которые представляют собой ансамбль жидкокристаллических капель в полимерной матрице. Они отличаются простой и недорогой технологией получения, сравнительно высоким быстродействием и чувствительностью к внешним воздействиям, в частности, к электрическому полю.

Указанные материалы рассматриваются исследователями в качестве одного из типов так называемых «умных» материалов.

Как показано в главе 1, к настоящему времени в данном материале хорошо исследованы многие оптические и электрооптические свойства (пропускание и рассеяние света, индуцированный электрическим полем сдвиг фазы оптйческого излучения и др.) с учетом вкладов однократного рассеяния света.

Однако во многих случаях, в частности, при больших концентрациях жидкокристаллических капель в полимере и больших толщинах исследуемых образцов ЖК композита, весьма важны вклады многократного рассеяния

-Л к света, например, при изучении углового распределения интенсивности рассеянного света, распределение интенсивности обратно рассеянного света и др.

Несмотря на важность этой проблемы экспериментальных и теоретических работ по теме явно недостаточно. Актуальность темы связана также с проблемой, так называемой локализации света в подобных неупорядоченных средах.

Исследования взаимосвязи структурных компонентов на границах раздела фаз и динамики развития границ раздела фаз актуальны в рамках вопроса получения ЖК композитов с заданными свойства. В процесс формирования границ раздела фаз в многофазных системах лежит развитие локальных неоднородностей границ раздела фаз, которые приводят к эффектам динамического рассеяния света. Наиболее важным является исследование динамики локальных неоднородностей границ раздела фаз в области критических состояний. Исследования подобных явлений находит применение не только в жидкокристаллических композитах, но и особенно актуально в изучении транспортных свойств пористых систем различной природы (горные породы, биологические среды и др.)

В связи 'со сказанным можно сформулировать цель данной диссертационной работы.

Цель и задачи исследований

1. Выявление вклада многократного рассеяния света в диспергированных в полимере нематических жидких кристаллах и установление возможных границ применимости модели однократного рассеяния света в приближении аномальной дифракции в таких средах (в частности, в угловом распределении интенсивности рассеянного света);

2. Поиск и разработка метода получения жидкокристаллических композитов на основе нематического жидкого кристалла и производных ацетата целлюлозы;

3. Разработка метода модифицирования свойств диспергированных в полимере нематических жидких кристаллов при внесении в состав композита углеродных нанотрубок;

4. Выяснение влияния критических параметров динамики подъема жидкости "в неупорядоченных пористых средах с использованием оптических методов.

Постановка задач исследования

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: t *

1. Экспериментальное и теоретическое исследование электрооптических характеристик ДПЖК, в частности, зависимости пропускания, индуцированного полем сдвига фазы излучения и углового распределения интенсивности рассеянного излучения под действием внешнего электрического поля.

2. Моделирование многократного рассеяния света в образцах ДПЖК методом Монте-Карло с целью выявления вклада многократного рассеяния света и установление границ применимости модели однократного рассеяния света в приближении аномальной дифракции.

3. Исследование и разработка метода получения жидкокристаллического композита на основе нематического жидкого кристалла и ацетата целлюлозы с устойчивым эффектом самоорганизации структуры композита.

4. Экспериментальное исследование электрооптических характеристик композита «нематический ЖК/диацетат целлюлозы» с устойчивым эффектом самоорганизации, в частности, зависимости пропускания, рассеяния и малоуглового рассеяния излучения от величины внешнего электрического поля.

1»

5. Экспериментальные исследования и разработка метода модифицирования оптических свойств диспергированого в полимере жидкого кристалла углеродными нанотрубками.

6. Экспериментальное исследование электрооптических характеристик модифицированного углеродными нанотрубками ДПЖК (зависимостей пропускания и рассеяния света от величины внешнего электрического поля).

7. Исследование и разработка методики получения ориентирующего покрытия для электрооптических ячеек на основе арахиновой кислоты и углеродных нанотрубок по методике Ленгмюра-Блоджетт.

8. Разработка методики исследования и анализа динамики разделения фаз ' в многофазных системах с использованием когерентного и некогерентного излучения.

9. Исследование динамики индуцированного полимеризацией фазового разделения под действием ультрафиолетового излучения системы «нематический жидкий кристалл/ фотополимер NOA65».

Ю.Исследование критических параметров динамики подъема жидкости в неупорядоченных пористых средах оптическими методами.

Научная новизна работы определяется комплексом выполненных исследований и полученных результатов. Они сводятся к следующему:

1. Выяснена роль вклада многократного рассеяния света в ДПЖК «нематический ЖК/ПВС». Определены границы применимости модели однократного рассеяния света в приближении аномальной дифракции при учете разброса капель по размерам и параметров порядка ЖК включений.

2. Обнаружен эффект устойчивой самоорганизации структуры в системе нематический жидкий кристалл/диацетат целлюлозы» в процессе

•1 „ формования пленки.

3. Разработана методика получения воспроизводимого эффекта самоорганизации структуры композита при формовании системы «нематический жидкий кристалл/диацетат целлюлозы».

4. Исследованы зависимости некоторых электрооптических характеристик (пропускание и рассеяние света, времена переориентации) от величины управляющего электрического поля системы «нематический жидкий кристалл/диацетат целлюлозы» с устойчивым эффектом самоорганизации структуры.

5. Предложен метод модифицирования свойств диспергированных в полимере жидких кристаллов углеродными нанотрубками.

6. Обнаружен и исследован аномальный электрооптический отклик ДПЖК, модифицированных углеродными нанотрубками.

7. Предложен метод ориентации молекул ЖК мономолекулярными пленками «арахиновая кислота/углеродные нанотрубки», полученными методом Ленгмюра-Блоджетт.

8. Разработан метод исследования динамики локальных неоднородностей границы раздела фаз в многофазных системах с использованием когерентного излучения.

9. Показано, что при критическом поведении границ раздела жидкой и газовой фаз в неупорядоченных фибриллярных средах влияние критического параметра / на динамику развития локальных неоднородностей границы незначительно, .

Ю.Показано, что развитие границы фронта на стадии закрепления контролируется в основном зависимостью частоты возникновения локальных"* нестабильностей от критического параметра и происходит по диффузионному механизму.

Научная и практическая значимость работы

Проведенные исследования существенно расширяют возможности получения жидкокристаллических композитов с новыми электрооптическими свойствами, что является актуальным не только с точки зрения применения композитов в приборах обработки и отображения информации, но и с фундаментальной точки зрения решения проблемы рассеяния света в'дисперсных средах.

Использованная модель однократного рассеяния света в приближении аномальной дифракции с учетом гамма-распределения ЖК капель по размерам и параметров порядка ЖК капель позволяет выявлять вклад многократного рассеяния света в диспергированных полимером нематических жидких кристаллах.

Полученные результаты расширяют спектр применяемых полимеров для производства ЖК композитов. Предложенный в работе метод позволяет изготавливать ЖК композиты на основе диацетата целлюлозы, используемого к 'качестве полимерной матрицы, с устойчивым эффектом самоорганизации структуры типа «решетка».

Исследования в области модифицирования ЖК композитов углеродными нанотрубками (УНТ) позволят получать ЖК композиты с новыми электрооптическими свойствами, обусловленными введением наноматериалов с «уникальными» оптическими свойствами в состав исходного ЖК композита.

Анализ динамики границы раздела фаз многофазных систем вносит вклад как в изучение динамики движения жидкостей в различных неупорядоченных средах (горных пород, биологических объектов и т.д.), так и в исследование процесса фазового разделения в процессе полимеризации полимера. Полученные результаты могут быть полезны в медицине, нефтедобывающей и химической промышленностях.

Полученные в работе результаты использовались при выполнении научных исследований по следующим грантам:

1. Грант РФФИ № 07-02-01467а

Достоверность научных результатов, представленных в работе, обусловлена тем, что они получены на основе апробированных методик измерений, а также учета систематических и случайных погрешностей для каждой из предложенных схем измерений. Достоверность результатов подтверждается воспроизводимостью экспериментальных данных, а также их соответствием результатам, полученным другими исследователями.

Личный вклад

Все экспериментальные результаты исследований получены лично автором. -!'•

Постановка задач, обсуждение хода и развития исследований проводились совместно с В.Ф. Названовым, Д.А. Зимняковым, А.Б. Шиповской, Е.Г. Глуховским, М.А. Виленским, Д.А. Яковлевым, А.Н. Башкатовым.

Научные результаты и положения, выносимые на защиту: Апробация результатов

Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на следующих международных научных конференциях:

1) XII International School for Young Scientists and Students on Optics, Laser Physics & Biophysics, Saratov, Russia, 2008;

2) XI International School for Young Scientists and Students on Optics, Laser Physics & Biophysics, Saratov, Russia, 2007;

3) Eight International Conference on Correlation Optics, Chemovci, Ucrain,

2007;

4) X International School for Young Scientists and Students on Optics, Laser Physics & Biophysics, Saratov, Russia, 2006;

5) Весенняя конференция по химии , СГУ, 2006, Саратов, Россия;

6) Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии. VI Всерос. конф. молодых ученых с международ, участием. Саратов, 2006;

7) Summer School "Imaging, Communication, and Disorder", 11-17 June 2006, Cargese, Corsica, France (INTAS travel grant);

8) XIII International Conference of Students, Post-graduate Students, and Young Scientists "Lomonosov-2006", 11-15 April, 2006, Moscow, Russia;

9) 6th International Young Scientists Conference "Optics \& High Technology Material Science SPO 2005", Kyiv, Ukraine;

10) IX International School for Young Scientists and Students on Optics, Laser Physics \& Biophysics, Saratov, Russia, 2005;

11) Second International Conference of Electronic Materials PHYEM'05, Kaluga, Russia, 2005;

12) Ежегодная студенческая конференция Саратовского государственного университета, Саратов, Россия, 2005;

13) Ежегодная студенческая конференция Саратовского государственного университета, Саратов, Россия, 2004

По теме диссертации опубликовано 10 работ (2 статьи в журналах ВАК и 8 статей в сборниках трудов научных конференций). Основные результаты работы изложены в следующих публикациях:

1. Садовой А.В., Шиповская А.Б., Названов В.Ф. Самоорганизация и электрооптические характеристики композита нематический жидкий кристалл-дицетат целлюлозы // Письма в ЖТФ. - 2008. - Т. 34. - В. 23. -С. 15-20

2. Садовой А.В., Названов В.Ф., Оптическое пропускание диспергированными в полимере жидкими кристаллами с углеродными нанотрубками // Письма в ЖТФ, 2006, Т. 32, №. 15, 30-34

3. Ислюков Д.П., Садовой А.В., Шиповская А.Б., Шмаков С.JL, Жидкокристаллический композит на основе диацетата целлюлозы и низкомолекулярного жидкого кристалла // Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии: Межвуз. сборник науч. трудов VI Всерос. конф. молодых ученых с международ, участием. Саратов: Изд-во «Научная книга». 2007. с. 271-274

4. Садовой А.В., Медведев М.В., Названов В.Ф., Исследование многократного рассеяния света в капсулированных полимером жидких кристаллах: моделирование методом Монте-Карло // Известия СГУ серия физика, 2008, Том 8, №1, 26-29

5. Zimnyakov D.A., Sadovoy A.V., Vilensky М.А., White-light and speckle-correlation analysis of imbibition in porous media: critical properties of near-pinned "interfaces //Proc. of SPIE, 2008, Vol. 7008, 70080T-1

6. Zimnyakov D.A., Sinichkin Y.P., Kuznetsova L.V., Vilensky M.A., Sadovoy A.V., Coherence-domain and polarization diagnostics of spatially oriented and random fibrous media such as paper and collagenous biotissues. 3rd Russian-Finnish Meeting "Photonics and Laser Symposiym" Book of Abstracts, 2007 4. Sadovoy A.V., Nazvanov V.F., Optical transmission of a Polymer

7. Vilensky M, Zimnyakov D.A., Sadovoy A.V., Speckle-based probes of scattering media with the use of frequency-modulated laser light. Proceedings of SPIE on Eight International Conference on Correlation Optics, V.7008, 2007

8. Sadovoy A., Dubovik Yu., Nazvanov V.F. Carbon nanotubes aligning by Langmuir-Blodgett technique and visualizing by nematic liquid crystals // Proc. of SPIE, 2007, Vol. 6536 653609-1

9. Sadovoy A.V., Nazvanov V.F. Study of the electro-optical response of polymer dispersed liquid crystal doped with multi-wall carbon nanotubes // Proc. SPIE Vol. 6164, p. 65-68

10.Sadovoy A.V., Nazvanov V.F. Investigation of multiple light scattering in polymer dispersed liquid crystals // Physics of Electronic Materials: 2nd International Conference Proceedings, Kaluga, Russia, May 24-27, 2005. Vol. 2. - Kaluga: KSPU Press, 2005. - 344 p.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Расчет углового распределения интенсивности рассеянного света в диспергированных в полимере жидких кристаллах, основанный на модели однократного рассеяния света в приближении аномальной дифракции с учетом параметра порядка ЖК-капли, применим при величине г управляющего электрического поля, соответствующей оптическому пропусканию образцов ДПЖК, превышающему 90%.

2. При формировании слоев жидкокристаллического композита «нематический жидкий кристалл / диацетат целлюлозы» методом полива исходного раствора на стеклянную подложку (с прозрачным проводящим покрытием Sn02) под углом (15-60°), наблюдается устойчивый эффект самоорганизации структуры слоев композита в виде линейной структуры (решетки). Наилучшими электрооптическими характеристиками обладают образцы, полученные при угле формования -45°.

3. Обнаруженный аномальный электрооптический отклик (в вольт-контрастной характеристике) диспергированных в полимере нематических жидких кристаллов с добавлением углеродных нанотрубок можно объяснить частичной предварительной ориентацией и« молекул ЖК в каплях углеродными нанотрубками, ориентирующий эффект которых определяется значительным дипольным моментом углеродных нанотрубок, индуцированным переносом заряда с молекул ЖК на УНТ, вследствие большого электронного сродства УНТ. По этой же причине углеродные нанотрубки в составе упорядоченного монослоя арахиновой кислоты на стеклянных подложках влияют на наклонную ориентацию молекул сплошных слоев нематическго жидкого кристалла.

4. В неупорядоченных пористых системах формирование границ раздела жидкой и газовой фаз на стадии закрепления происходит по механизму зарождения и развития локальных нестабильностей границы и характеризуются критическим индексом скорости, меньшим 1, что соответствует конечному времени закрепления границы раздела жидкой и газовой фаз в пористых слоях.

5. Развитие локальных неоднородностей границы раздела жидкой и газовой фаз в пористых слоях на стадии закрепления происходит по диффузионному механизму, при этом величина коэффициента диффузии слабо зависит от критического параметра системы.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, основной части, содержащей 5 глав, заключения, списка цитируемой литературы из 157 наименования. Диссертация изложена на 173 страницах машинописного текста, содержит 5 таблиц и иллюстрирована 63 рисунками.

Основные результаты работы заключаются в следующем:

1. Исследована модель однократного рассеяния света в приближении аномальной дифракции с учетом распределения размера и параметров порядка включений жидкого кристалла. Данная модель использована для выявления эффектов многократного рассеяния света в диспергированных в полимере жидких кристаллах.

2. Методом сравнения теоретического расчета по предложенной модели, а также по методу Монте-Карло с данными эксперимента установлены границы применимости для данной модели.

3. Предложена методика формования пленок «нематический жидкий кристалл / диацетат целлюлозы» с устойчивым эффектом самоорганизации структуры.

4. Впервые измерены электрооптические характеристики пленок «нематический жидкий кристалл / диацетат целлюлозы» с устойчивым эффектом самоорганизации структуры, такие, как пропускание и рассеяние света, малоугловое рассеяние света и электрооптический отклик.

5. Предложена методика модифицирования диспергированных в полимере нематических жидких кристаллов углеродными нанотрубками.

6. В диспергированных в полимере нематических жидких кристаллах, модифицированных углеродными нанотрубками обнаружен эффект предварительной ориентации молекул жидкого кристалла углеродными нанотрубками.

7. Предложен метод ориентации молекул жидкого кристалла мономолекулярными пленками «арахиновая кислота / углеродные нанотрубки», полученные методом Ленгмюра-Блоджетт.

8. Экспериментально исследована динамика фазового разделения системы нематический жидкий кристалл/фотополимер в процессе полимеризации под воздействием ультрафиолетового излучения с использованием спекл-кореллометрического анализа. Показано, что средняя интенсивность картин спекл-полей есть функция времени вида / >сс tin

9. Экспериментально исследованы критические поведения границ раздела жидкой и газовой фаз в неупорядоченных пористых слоях, установлено незначительное влияние критического параметра / <1 на динамику развития локальных нестабильностей границы («лавин»); при этом развитие границы на стадии закрепления контролируется в основном зависимостью частоты возникновения локальных нестабильйбстей от критического параметра.

Ю.Показано, что развитие локальных нестабильностей границы раздела фаз на стадии закрепления происходит по диффузионному механизму.

5.5. Заключение

Таким образом, в результате экспериментальных исследований критического поведения границ раздела жидкой и газовой фаз в неупорядоченных пористых слоях установлено незначительное влияние критического параметра / на динамику развития локальных нестабильностей границы («лавин»); при этом развитие границы на стадии закрепления контролируется в основном зависимостью частоты возникновения локальных нестабильностей от критического параметра. Установленная в экспериментах слабая зависимость средней скорости развития локальных нестабильностей от / предположительно обусловлена малой величиной разности динамического критического индекса z и члена 1 + а, зависящего от структурных свойств развивающейся границы (в частности, ее фрактальной размерности). Для исследованных неупорядоченных пористых образцов характерно значение критического индекса средней скорости, меньшее 1, что соответствует конечному времени протекания процесса закрепления границы (в отличие от пористых сред на основе плотноупакованных монодисперсных сферических частиц, характеризуемых более высокой степенью структурной упорядоченности). Полученные результаты представляют интерес с точки зрения описания транспортных свойств пористых систем различной природы в случае

-<г 9 критического режима переноса жидкой фазы в подобных объектах.

1. Де Жен П. Физика жидких кристаллов. М.: Мир. 1977. 400 с.

2. Doane, Craword, Zumer Polymer dispersed liquid crystals: nematic droplets and related systems. Handbook of liquid crystal research. Ed. Collings P.J., Patel J.S. Oxford university press, New York, Oxford. 1997. 591 c.

3. Жаркова Г.М., Сонин A.C. Жидкокристаллические композиты. Новосибирск: Наука. 1994. 216 с.

4. Schvartz М.А. Encyclopedia of smart materials. New-York: Wiley-Interscience publication. 2002.-1073 c.

5. Kitzerow H.-S. Polymer-dispersed liquid crystals from the nematic curvilinear aligned phase to ferroelectric films // Liq. Cryst. 1994. V.16, N.l. P. 1-31

6. Klosowicz S.J., Zmija J. Optics and electro-optics of polymer-dispersed liquid crystals: physics, technology, and application // Opt.Eng. 1995. V.34, N.12. P.3440-3448

7. Drzaic P. Recent development in polymer dispersed liquid crystals // Workshop of the 18th international display research conference. Asia. 1998. 15-22

8. Каманина H.B. Фуллеренсодержащие диспергированные нематические жидкокристаллические структуры: динамические характеристики и процессы самоорганизации // Успехи физических наук. 2005. Т. 175, №.4. С.445-454

9. Zumer S. Light scattering from nematic droplets: Anomalous-diffraction approach // Phys. Rev. A. 1988. V.37, N.10. P.4006-4015

10. Kelly J.R. , Palffy-Muhoray P. The optical response of polymer dispersed liquid crystals // Mol. Cryst. Liq. Cryst. 1994. V.243, P.8

11. Aphonin O.A., Nazvanov V.F. Light transmission, linear dichroism and birefringence of nematic/polymer dispersions // Liq. Cryst. 1997. V.23, N.6. P.845-859

12. P.K. Chan Effect of concentration gradient on the thermal-induced phase separation phenomenon in polymer solutions // Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. 2006. V.14, P.10

13. Wang M., Li W., Zou Y., Pan C. A study on the effects of the UV curing process on phase separation and electro-optical properties of a polymer-network-dispersed liquid crystal // J. Phys. D: Appl. Phys. 1997. V.30, P.1815-1819

14. Lucchetti L. S.F. Coarsening and phase separation in ultraviolet cured polymer dispersed liquid crystals // J. Appl. Phys. 2000. V.88, N.7. P.3934-3940

15. Lee J.C. Polymerization-induced phase separation: intermediate dynamics // Int. J. Mod. Phys. ,C. . 2000. V.ll, N.2. P.347-358

16. Nwabunma D. C.H., Kyu T. Theoretical investigation on dynamics of photopolymerization-induced phase separation and morphology development in nematic liquid crystal-polymer mixtures // J. Chem. Phys. 2000. V.113, N.15. P.6429-6436

17. Chan P.K. Effect of concentration gradient on the thermal-induced phase separation phenomenon in polymer solutions // Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. 2006. V.14, P.41-51

18. J. C. Lee Polymerization-induced phase separation // Phys. Rev. E. 1999. V.60,

19. Иноземцева О. А., Портнов С. А., Колесникова Т. А., Горин Д.А. Формирование и физико-химические свойства полиэлектролитных нанокомпозитных микрокапсул // Российские нанотехнологии. 2007. Т.2, №.9-10. С.68-80

20. Andreeva D.V., Gorin D.A., Mohwald Н., Sukhorukov G.B. Novel type of self-assembled polyamide and polyimide nanoengineered shells fabrication of microcontainers with shielding properties // Langmuir. 2007. V.23, P.9031-9036

21. Tjipto E., Cadwell K.D., Quinn J.F., Johnston A.P.R., Abbott N.L., Caruso F. Tailoring the Interfaces between Nematic Liquid Crystal Emulsions and Aqueous

22. Phases via Layer-by-Layer Assembly // Nano Letters. 2006. V.6, N.10. P.2243-2248

23. Klosowicz S.J., Zmija J. How to choose the proper polymer to PDLC prepare // Mol. Cryst.Liq.Cryst. 1994. V.294, P.163-169

24. Анира Исимару Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах Том 1. Москва: Мир. 1981. 280 с.

25. Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. М. : Мир 1986. 660 с.

26. Н. С. Van De Hulst Light scattering by small particles. New York: Wiley. 1957. c.

27. Шифрин K.C. Введение в оптику океана. Ленинград: Гидрометеоиздат. 1983.300 с.

28. Twersky V. On scattering of waves by random distributions. I. Free-space scatterer formalism // J. Math. Phys. 1962. V.3, N.4. P.700-715

29. Twersky V. On scattering of waves by random distributions. I. Two-space scatterer formalism// J. Math. Phys. 1962. V.3, N.4. P.724-734

30. Twersky V. Wavelength-dependent electromagnetic parameters for coherent propagation in correlated distributions of small-spaced scatterers // J. Math. Phys. 1985. V.26, N.9. P.2208-2217

31. Zumer S., Doane J.W. Light scattering from a small nematic droplet // Phys. Rev. A. 1986. V.34, N.4. P.3373-3386

32. Cox S.J., Reshetnyak V.Yu., Sluckin T.J. Effective medium theory of polymer dispersed liquid crystal films // J. Phys. D: Appl. Phys. 1998. V.31, P.l 161-1185

33. Reshetnyak V.Yu., Sluckin T.J., Cox S.J. Effective medium theory of polymer dispersed liquid crystal droplet systems: I. Spherical droplets // J. Phys. D: Appl. Phys. 1996. V.29, P.2459-2465

34. Reshetnyak V.Yu. S.T.J., Cox S.J. Effective medium theory of polymer dispersed liquid crystal droplet systems: II. Partialyy oriented dipolar droplets // J. Phys. D: Appl. Phys. 1997. V.30, P. 13

35. Bosc D., Trubert C., Vinouze В., M. G. Validation of scattering state model for liquid crystal polymer composites // Appl. Phys. Lett 1996. V.68, N.18. P.2489-2491

36. Drzaic P.S. Liquid crystal dispersions. Singapore: World Scientific. 1995. 428c.

37. Афонин O.A. Ориентационные эффекты при рассеянии света в дисперсных системах нематический жидкий кристалл-полимер // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Саратов. 1998

38. Aphonin О.A., Nazvanov V.F. Anomalous electo-optical response of NCAP-type nematic/polymer dispersions // Mol. Cryst. Liq. Cryst. 1997. V.303, P.7

39. Li Z., Kelly J.R., Palffy-Muhoray P., Rosenblatt C. Comparison of magnetic and electric field induced switching in polymer dispersed liquid crystal films // Appl. Phys. Lett. 1992. V.60, N.25. P.2V

40. Whitehead JJ3., Zumer S ., Doane J.W. Light scattering from a dispersion of aligened nematic droplets // J. Appl. Phys. 1993. V.73, N.3. P.8

41. Kelly J. R., Wu W., Palffy-Muhoray P Wavelength dependence of scattering in PDLC films: droplet size effects // Mol. Cryst. Liq. Cryst. 1992. V.223, P.251-261

42. Basile F., Bloisi F., Vicari L., Simoni F. // Mol. Cryst. Liq. Cryst. 1994. V.251, P.271

43. Bloisi F., Ruocchio C., Terrecuso P., Vicari L. PDLC: influence of droplet order parametr in light transmittance // Optic. Comm. 1996. N.123. P.449-452

44. Vicari L. Electro-optic phase modulation by polymer dispersed liquid crystals // J. Appl. Phys. 1997. V.81, N.10. P.6615-6621

45. Kelly J.R., Wu W. Multiple scattering in polymer dispersed liquid crystals // Liquid Crystals. 1993. V.14,N.6. P. 1683-1694

46. Neijen Jaap H.M., Botts Henk M.J., A.M.A. P.F. Multiple scattering of light from polymer dispersed liquid crystal material // Liq. Crys. 1997. V.22, N.3. P.255-266

47. Mojaca Jazbinsek, Irena Drevensek Olenik, Marko Zgonik, Adam K. Fontecchio, Gregory P. Crawford Electro-Optical Properties of Polymer Dispersed Liquid Crystal Transmission Gratings // Mol. Cryst. Liq. Ciyst. 2002. V.375, P. 10

48. Dick V.P., Loiko A.V. Model for coherent transmittance calculation for polymer dispersed liquid crystal films // Liquid Crystals. 2001. V.28, N.8. P.l 1931198

49. Loiko V.A., Berdnik V.V. Multiple scattering in polymer dispersed liquid crystal films // Liquid Crystals. 2002. V.29, N.7. P.921-928

50. Loiko V.A., Berdnik V.V. Features in the angular structure of light scattered by a layer of partially ordered soft particles // Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer. 2004. V.88, P.l 11-123

51. Loiko V.A., Konkolovich A.V., Miskevich A.A. Order parameter of elongated liquid crystal droplets: The method of retrieval by the coherent transmittance data // Phys. Rev. E. 2006. V.74, P.031704-031711

52. Лойко B.A., Дик В.П. Когерентное пропускание капсулированной полимерном жидкокристаллической пленки в сильном поле: влияние корреляции и полидиспесности капель // Оптика и спектроскопия. 2003. Т.94, №.4. С.650-654

53. Лойко В.А., Конклович А.В. Изменение фазы плоской волны при прохождении через полимерную пленку с наноразмерными нематическими каплями жидкого кристалла // Журнал экспериментальной технической физики. 2003. Т.123, №.3. С.552-559

54. Лойко В.А., Молочко В.И. Влияние структуры поля директора на оптические свойства нематической жидкокристалической капли // Журнал технической физики. 1998. Т.69, №.11. С.86-90

55. Delica S., Mar Blanca С. Monte-Carlo model of light scattering in polymer dispersed liquid crystals: polarization effects and defects // Mol. Cryst. Liq. Cryst. 2004. V.412, P.501-511

56. Andrienko D., Reshetnyak V., Reznikov Yu., Sluckin T. Nematic director slippage: Role of the angular momentum of light // Phys. Rev. E. 2000. V.63, P.011701

57. Sutherland R.L., Tondiglia Y.P., Natarajan L.V. Electrically switchable volume gratings in polymer-dispersed liquid crystals // Appl. Phys. Lett. 1994. V.64, N.9. P.1074-1076

58. Andy Y.-G. Fuh, M.-S. Tsai, C.-R. Lee, Y.-H. Fan. Dynamical studies of gratings formed in polymer-dispersed liquid crystal films doped with a guest-host dye 11 Phys. Rev. E. 2000. V.62, N.3. P.5

59. Liu Y.J., Sun X.W., Dai H.T. Effect of surfactant on the electro-optical properties of holographic polymer dispersed liquid crystal Bragg gratings // Opt. Mat. 2005. V.27, P.1451-1455

60. Robert A. Ramsey, Suresh C. Sharma, Kalpesh Vaghela Holographically formed Bragg reflection gratings recorded in polymer-dispersed Liquid crystal cells using a He-Ne laser // Appl. Phys. Lett. 2006. V.88,

61. JazbinsvEk M., Olenik I.D., Zgonik M., Fontecchio A.K., Crawford G.P., 3831-3837 Y.N.P. Characterization of holographic polymer dispersed liquid crystal transmission gratings // J. Appl. Phys. 2001. V.90, N.8. P.3 831-3837

62. Li M. S., Wu S.T., Fuh A.F.-Y. Superprism phenomenon based on holographic polymer dispersed liquid ciystal films // Appl. Phys. Lett. 2006. V.88, P.091109-091112

63. Crawford G. P., James N. Eakin, Marc D. Radcliffe, Andrew Callan-Jones, Robert A. Pelc<avits. Liquid-crystal diffraction gratings using polarization holography alignment techniques // J. Appl. Phys. 2005. P.123102-123112

64. Rudhardt D., Ferna'Ndez-Nieves A., Link D.R. Phase switching of ordered arrays of liquid ciystal emulsions // Appl. Phys. Lett. 2003. Y.82, N.16. P.2610-2612

65. Chanclou P., Vinouze В., Roy M. Optical fibered variable attenuator using phase shifting polymer dispersed liquid crystal // Opt. Comm. 2005. V.248, P. 167172

66. Dennis Mcphail, Martin Straub, Min Gu. Electrical tuning of three-dimensional photonic crystals using polymer dispersed liquid crystals // Appl. Phys. Lett. 2005. V.86,

67. Chari K., Rankin C.M., Johnson D.M., Blanton T.N., Capurso R.G. Single-substrate cholesteric liquid crystal displays by colloidal self-assembly // Appl. Phys. Lett. 2006. V.88, P.043502-043505

68. Takizawa K. Analysis of three-dimensional large screen display using polymer-dispersed liquid-crystal light valves and a schlieren optical system // Optical Review. 2006. V.13, N.l. P.8-13

69. Mc Ardle C.B. // Pure & Appl. Chem. 1996. V.68, N.7. P.5

70. Каманина ч.Н.В. Электрооптические системы на основе жидких кристаллов и фуллеренов перспективные материалы наноэлектроники. Свойства и области применения: Учебное пособие. СПб: СПбГУ ИТМО: 2008. с.

71. Данилов В.В., Калинцев А.Г., Каманина Н.В., Тульский С.А. Эффект оптического ограничения в системе холестерический жидкий кристалл-фуллерен // Письма в ЖТФ. 1998. Т.24, №.9. С.6

72. Каманина Н.В., Капорский JI.H. Оптическое ограничение лазерного излучения в диспергированных жидкокристаллических структурах с фуллеренами // Письма в ЖТФ. 1999. Т.25, №.7. С.7

73. Каманина Н.В., Капорский JI.H. Влияние фулеренов на динамические характеристики жидкокристаллических систем // Письма в ЖТФ. 2000. Т.26, №.19. С.9

74. Каманина Н.В., Василенко Н.А. Некоторые вопросы совершенствования динамических характеристик ЖК ПВМС. Применение фуллеренов для улучшения чувстительности модуляторов света // 2000. 2000. Т.26, №.17. С.9

75. Ракчеева Л.П., Каманина Н.В. Перспективы использования фуллеренов для ориентации жидкокристаллических композиций // Письма в ЖТФ. 2002. Т.28, №.11. С.6

76. Каманина Н.В., Денисюк И.Ю. Исследование динамических характеристик полидиспергиованных жидкокристаллических композиций: перспективы применения комплексов фуллерен-нанокристалл фталоцианина в оптоэлектронике // Письма в ЖТФ. 2004. Т.30, №.1. С. 10

77. Каманина Н.В., Комолкин А.В., Евлампиева Н.П. Изменение параметра ориентационного порядка в структуре композита нематический жидкий кристалл-СОANP-C70 // Письма в ЖТФ. 2005. Т.31,№.11. С.6

78. Тен A.M., Сидоров И.С., Путилин С.Э., Сапурина И.Ю., Каманина Н.В. Нелинейное пропускание в системе жидкий кристалл-полианилин-СбО в ближней ИК-области спектра // Журнал технической физики. 2007. Т.77, №.11. С.5

79. Каманина Н.В., Василенко Н.А. Иследование динамических характеристик структуры полиимид-ЖК для систем оптической обработки информации // Журнал технической физики. Журнал технической физики. Т.67, №.1. С.5

80. Dierking I., Scalia G., Morales P., Leclere D. Aligning and reorienting carbon nanotubes with nematic liquid crystals // Adv. Mat. 2004. V.16, N.l 1. P.4

81. Dierkinga I., Scaliab G., Morales P. Liquid crystal-carbon nanotube dispersions // J. Appl. Phys. 2005. V.97,

82. Dierking I., San E.S. Magnetically steered liquid crystal-nanotube switch // Appl. Phys. Lett. 2005. V.87,

83. Lee W., Lee» Ch.-Ch. Observation of self-diffraction by gratings in nematic liquid crystals doped with carbon nanotubes // Opt. Lett. 2001. V.26, N.8. P.521-524

84. Lee W., Yeh S.-L. Diffraction studies of temporary gratings in pulsed-electric-field-biased nematics doped with carbon nanotubes // Appl. Phys. Lett. 2001. V.79, N.27. P.4488-4491

85. Lee W., Wang Y.-L. Evidence for holographic image storage in a fullerene-doped liquid-crystal film // Chinese Journal of Physics. 2001. V.39, N.4. P.L295-L299

86. Lee W., Yeh*S.-L., Chang C.-C., Lee C.-C. Beam coupling in nanotube-doped nematic liquid-crystal films // Optics Express. 2001. V.9, N.13. P.791-796

87. Lee W., Lee Ch.-Ch. Experimental studies of diffraction by photoinduced permanent gratings in nanotube-doped liquid crystals // J. Phys. D: Appl. Phys. 2002. V.35, P.2260-2264

88. Lee W., Wang Y.-L. Voltage-dependent orientational photorefractivity in a planar C60-doped nematic film // J. Phys. D: Appl. Phys. 2002. V.35, P.850-854

89. Lee W., Chen H.-Y., Yeh S.-L. Surface-sustained permanent gratings in nematic liquid crystals doped with carbon nanotubes // Optics Express. 2002. V.10, N.l 1. P.482-488

90. Lee W., Lee Ch.-Ch. Diffraction efficiency of a holographic grating in a liquid-crystal cell composed of asymmetrically patterned electrodes // Nanotechnology. 2003. V.14, P.987-991

91. Lee W., Hsiao K.-C. Diffractive responses to optical wave-train excitations in nanotube-doped nematics // Appl. Phys. B. 2004. V.78, P.351-355

92. Lee W., Hsiao K.-C. Diffraction studies of temporary gratings in pulsed-electric-field-biased nematics doped with carbon nanotubes // Appl. Phys. B. 2004. V.78, P.377-381

93. Huand Y.-P., Tsai T.-Y., Lee W., Chin W.-K., Chang Y.-M., Chen H.-Y. Photorefractive effect in nematic-clay nanocomposites // Optics Express. 2005. V.13, N.6. P.2058-2064

94. Lee W., Lee Ch.-Ch. Two-wave mixing in a nematic liquid-crystal film sandwiched between photoconducting polymeric layers // Nanotechnology. 2006. V.17, P.157-163 14

95. Yaroshchuk O.V., Dolgov L.O., Kiselev A.D. Electro-optics and structural peculiarities of liquid crystal-nanoparticle-polymer composites // Phys. Rev. E. 2005. V.72,

96. Садовой A.B. Исследование пропускания света через капсулированные полимером жидкие кристаллы // Сборник друдов студентческой конференции секция "физика", Саратов. 2004.

97. Садовой А.В., Названов В.Ф. Угловое распределение рассеянного света в диспергированных полимером жидких кристаллах // Проблемы оптической физики (Саратова/Россия) 2006. С.147-151

98. Садовой А.В., Медведев М.В., Названов В.Ф. Исследование многократного рассеяния света в капсулированных полимером жидких кристаллах: моделирование методом Монте-Карло // Вестник СГУ Физика. 2008. Т.8,№.1. С.26-29

99. Aphonin О.А., Nazvanov V.F., //, Vol. 23, No. 6, Pp. 845-859 Light transmission, linear dichroism and birefringence of nematic/polymer dispersions // Liq. Cryst 1997. V.23, N.6. P. 14

100. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. Москва: Наука. 1968. 837с.

101. West J. Phase separation of liquid crystals in polymers // Mol. Cryst. Liq. Cryst. 1988. V.157, P.427-441

102. Dave J.V. Determination of size distribution of spherical polydespersions using scattering radiation data // Appl. Opt. 1971. V.10, N.9. P.2035-2044

103. Афонин O.A., Названов В.Ф. О характеристике пропускания капсулированных нематических жидких кристаллов // Журнал технической физики. 1990. V.60, N.10. Р.93-99

104. Кузьмин В.Л., Меглинский И.В. Многократное рассеяние и флуктуации интенсивности »-в оптической когерентной томографии случайно неоднородных сред //ЖЭТФ. 2007. Т. 132, №.2. С.323-331

105. Скипетров С.Е., Чесноков С.С. Анализ методом Монте-Карло применимости диффузионного приближения для анализа динамического рассеяния света в случайно-неоднородных спедах // Квантовая электроника. 1998. Т.25, №.8.С.753-756

106. С. Chiccoli, P. Pasini, G. SkacvEj, C. Zannoni, S. Z ~ Umer Dynamical and field effects in polymer-dispersed liquid crystals: Monte Carlo simulations of NMR spectra // Phys. Rev. E. 2000. V.62, N.3. P.3766-3774

107. Lihong Wang, Steven L. Jacques Monte Carlo Modeling of Light Transport in Multi-layered Tissues in Standard C. University of Texas M. D. Anderson Cancer Center. 1998. c.

108. N. Priezjev, Robert A. Pelcovits Surface extrapolation length and director structures in confined nematics // Phys. Rev. E. 2000. V.62, N.5. P.6734-6738

109. Сетейкин- А.Ю. Анализ по методу Монте-Карло процессов распространения лазерного излучения в многослойных биоматериалах // Оптика и спектроскопия. 2005. V.99, N.4. Р.685-688

110. Садовой А.В., Шиповская А.Б., Названов В.Ф. Самоорганизация и электрооптические характеристики композита нематический жидкий кристалл-дицетат целлюлозы // Письма в ЖТФ. 2008. Т.34, №.23. С. 15-20

111. Гребенкин М.Ф., Иващенко А.В. Х.М.С. Жидкокристаллические материалы. Москва: Химия. 1989. 288 с.

112. Ding J., Yang Y. Small angle light scattering from bipolar nematic droplets // Mol. Cryst. Liq. Cryst. 1994. V.257, P.63-67

113. Stein R.S., Rhodes M.B. Photographic light scattering by polyethylene films //J. Appl. Phys. 1960. V.31, N. 1873-1874.

114. Huang Z., Chidichimo G., Nicoletta F.P., De Simone B.C., Caruso С. A model of an aligned nematic droplet for small angle light scattering study // J. Appl. Phys. 1996. V.80, N.ll. P.6155-6159

115. П. Де Жен Физика жидких кристаллов. 1977. 400 с.

116. Садовой А.В., Названов В.Ф. Оптическое пропускание диспергированными в полимере жидкими кристаллами с углеродными нанотрубками //Письма в ЖТФ. 2006. Т.32, №.15. С.30-34

117. Anton Sadovoy, Yulia Dubovik, Nazvanov V. Carbon Nanotubes Aligning by Langmuir-Blodgett Technique and Visualizing by Nematic Liquid Crystals // Saratov Fall Meeting 2006 SPIE 2006.

118. Bouteiller L., Le Barny P., Martinot-Lagarde Ph. // Liq. Crys. 1994. V.17, N.5. P.709-716 **

119. Aphonin O.A., Nazvanov V.F. Mol. Cryst. Liq. Cryst. // 303. 1997. N.29-36.

120. Пономарев A.H. Технологии микромодификации композитов фулероидными наноматериалами. Дополнение к книге: Пул Ч., Оуэне Ф., Нанотехнологии., Москва: Техносфеора. 2004. 319-327 с.

121. Kim Y., Minami N., Zhu W., Kazaoui S., Azumi R., Matsumoto M. Langmuir-Blodgett Films of Single-Wall Carbon Nanotubes: Layer-by-layer Deposition and In-plane Orientation of Tubes // Jpn. J. Appl. Phys. 2003. V.42, P.7629-7634

122. Krstic V., "Duesberg G.S., Muster J., Burghard M., Roth S. Langmuir-Blodgett Films of Matrix-Diluted Single-Walled Carbon Nanotubes // Chem. Mater. 1998. V.10, P.2338-2340

123. Блинов JI.M. Лэнгмюровские пленки // Успехи физических наук. 1988. Т. 155, С.443— 480

124. Сонин А.С. Введение в физику жидких кристаллов М.: Наука. 1983. 350с.

125. Блинов Электро- и магнитооптика жидких кристаллов. М.: Наука. 1978. 354с.

126. Baik I.-S., Jeon S.Y., Lee S.H., Park K.A., Jeong S.H., An K.H., Y.H. L. Electrical-field effect on carbon nanotubes in a twisted nematic liquid crystal cell // Appl. Phys. Lett. 2005. V.87, P.263110-263114

127. Васильев П.Я., Каманина H.B. Перспективы использования прозрачных проводящих покрытий с фуллеренами и нанотрубками для дисплейных элементов нового поколения // Письма в ЖТФ. 2007. Т.ЗЗ, №.18. С.6

128. Зимняков Д.А., Садовой А.В., Виленский М.А., Захаров П.В., Мюллюля Р. Критическое поведение границ раздела фаз в пористых средах: анализ масштабных свойств с использованием некогерентного и когерентного света //ЖЭТФ. 2009. Т.135, №.1.

129. Zimnyakov D.A., Sadovoy A.V., Vilensky M.A. White-light and speckle-con-elation analysis of imbibition in porous media: critical properties of near-pinned interfaces // Proc. of SPIE. 2008. V.7008, P.70080T-70010

130. Fuh A. Y.-G., Ко T.-C., Tsai M.-S., Huang C.-Y., Chien L.-C. Dynamical studies of gratings formed in polymer-dispersed liquid crystal films // J. Appl. Phys. 1998. V.83, N.2. P.679-683

131. Wong P.-Z., Cable J.W. Hysteretic behavior of the diluted random-field Ising system Fe0.70Mg0.30C12 //Phys. Rev. B. 1983. V.28, P.5361-5364

132. Stokes J.P. Harmonic generation as a probe of dissipation at a moving contact line // Phys. Rev. Lett. 1990. V.65, P. 1885

133. Koplik J., Levine H. Interface moving through a random background // Phys. Rev. B. 1985. V.32, P.280-292

134. Natterman T. // J. Phys. II (France). 1985. V.2, P. 1483

135. Narayan O., Fisher D.S. Threshold critical dynamics of driven interfaces in random media // Phys. Rev. B. 1993. V.48, P.7030

136. Иванов Д.Ю. Критическое поведение неидеализированных систем. Москва: Физматлит. 2003. 248 с.

137. Buldyrev S.V., Barabasi A.-L., Havlin S. Anomalous interface roughening in porous media: Experiment and model // Phys.Rev. A. 1992. V.45, P.R8313

138. Tang L.-H., Leschhom H. Pinning by directed percolation // Phys. Rev. A. 1992. V.45, P.R8309

139. Amaral L.A.N., Barabasi A.-L., Buldyrev S.V. Avalanches and the directed percolation depinning model: Experiments, simulations, and theory // Phys. Rev. E. 1995. V.51, P.4655-4673

140. Amaral L.A.N., Barabasi A.-L., Makse H.A. Scaling properties of driven interfaces in disordered media // Phys. Rev. E. 1995. V.52, P. 4087 4104

141. Kwon Т.Н., Hopkins A.E., O'donnell S.E. Dynamic scaling behavior of a growing self-affine fractal interface in a paper-towel-wetting experiment // Phys. Rev. E. 1996. V.54, P.685

142. Зимняков Д.А., Захаров П.В., Трифонов В.А., Чанилов О.И. Исследование эволюции границы раздела фаз в пористых средах с использованием динамического рассеяния света // Письма в ЖЭТФ. 2001. Т.74, С.237

143. ZimnyakoVf>D.A., Sviridov А.Р., Kuznetzova L.P. Monitoring of tissue thermal modification with a bundle-based full-field speckle analyzer // Appl. Opt. 2006. V.45, N.18. P.4480

144. Отнес P., Эноксон JI. Прикладной анализ временных рядов. Москва: Мир. 1982. с.

145. Washburn E.W. The Dynamics of Capillary Flow // Phys. Rev. 1921. V.17, P.273

146. Durian D .J., Weitz D.A., Pine D.J. Multiple Light-Scattering Probes of Foam Structure and Dynamics // Science. 1991. V.252, N.3. P.686-688

147. Durian D.J., Weitz D.A., Pine D.J. Scaling behavior in shaving cream // Phys. Rev. A. 1991. V.44, P.R7902 R7905

148. Marmur A., Cohen R.D. Characterization of Porous Media by the Kinetics of Liquid Penetration: The Vertical Capillaries Model // Journal of colloid and interface science. 1997. V.189, N.2. P.299-304

149. Delker Т., Pengra D.B., Wong P.Z. Interface Pinning and the Dynamics of Capillary Rise in Porous Media // Phys. Rev. Lett. 1996. V.76, P.2902

150. Alava M., Niskanen K. The physics of paper // Rep. Prog. Phys. 2006. V.69, P.669-724

151. Zic O., Kustanovich Т., Moses E., Olami Z. Defects in wetting fronts: Experimental and theoretical results // Phys. Rev. E. 1998. V.58, P.698

152. Камминса Г., Пайка Э. Спектроскопия оптического смешения и корреляция фотонов. Москва: Мир. 1978. 583 с.

153. Bruinsma R., Aeppli G. Interface Motion and Nonequilibrium Properties of the Random-FieldIsing Model // Phys. Rev. Lett. 1984. V.52, P.1547

154. Анира Исимару Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах Том 2. Москва: Мир. 1981. 280 с.

155. Зимняков Д.А., Кузнецова JT.B., Ушакова О.В., Мюллюля Р. К вопросу об оценке эффективных оптических характеристик плотноупакованных фибриллярных сред // Квантовая электроника. 2007. V.37, N.l. Р.9-17

156. Csahok Z., Honda К., Vicsek Т. A transfer matrix method for the determination of one-dimensional band structures // J. Phys. A. 1993. V.26, N.l. P.L171

157. Grinstein G., Ma S.K. Surface tension, roughening, and lower critical dimension in the random-field Ising model // Phys. Rev. B. 1983. V.28, P.2588-2601