Лёльно направлению ориентации. Домены наблюДаЮтсй также и в переменном электрическом поле с частотой колебаний 60 Гц, при расстоянии между электродами 1,2 см и напряжении 2 кВ. В этом случае они еоэникают сразу на обоих электродах, но не простираются через весь образец. Ширина доменов и расстояние между ними Б поперечных элсктрических полях определяются не расстоянием между электродами, а толщиной слоя ЖК [2.2].

Домены обнаружены, кроме нематических ЖК, в смектических [2.2, 2.20].

Рис. 2.15. Домены в гептилоксибензойной кислоте; нематическая (а) и смектическая (б) фазы.

Нематические домены широкие и одинакового размера, смектические - узкие и разной ширины. Увеличение одинаковое

Впервые Домены в смёктйческой фазе были обнаружены iB п-гептилоксибензойной кислоте, обладающей как нематической фазой (146 ... 98°С), так и смектической фазой С (98 ... 92°С) [2.20]. С внешней стороны картина доменов в нематической фазе С сходна с той, которая ранее наблюдалась в других нематических веществах [2.3, 2.11], и сохраняет те же закономерности.

В смектической фазе для возникновения доменов при тех же условиях (толщина слоя и частота переменного электрического поля те же) требуется напряжение приблизительно в тр.и раза выше, чем в нематической. При этом ширина доменов не соответствует толщине слоя, как это имеет место в нематической фазе, а может быть на порядок меньше (рис. 2.15). Пороговое напряжение для образования доменов является функцией как толщины образца, так и частоты переменного электрического поля и увеличивается с ростом последних.

С увеличением толщины слоя ширина доменов увели-чивается в смектической фазе С, но несколько медленнее, чем для нематичесрой фазы. С увеличением частоты переменного поля ширина доменов убывает. Она не зависит от температуры образца в пределах существования нематической фазы. С увеличением напряжения ширина доменов увеличивается при постоянной частоте электрического поля [2.2].

2.2. ОПТИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДОМЕНОВ

Домены отчетливо наблюдаются как в естественном, так и в поляризованном свете между скрещенными поляроидами. В последнем случае, если существует система параллельных доменов, происходит их погасание, когда направление удлинения доменов совпадает с направлением колебаний в анализаторе или поляризаторе. При наблюдении с одним поляризатором доменная картина исчезает, когда направление длины доменов совмещается с направлением колебаний поляризованной волны света. Такое поведение можно объяснить, если принять, что в слое имеет место периодическое изменение направления , молекулярной ориентации в направлении бх (см. рис. 2.1). В этом случае участки с ориентацией молекул, параллельной поляризаторам, всегда погашены между скрещенными поляроидами и образуют картину в виде полос, если плоскость оу препарата не совпадает с плоскостью колебаний поляризатора или анализатора.

Если 3f6 происходит, to ftperiapaf йамоейтсй пблностыб погашенным.

Если наблюдение ведется с одним поляризатором, то домены не видны, при плоскости колебаний световой волны перпендикулярной направлению оу. При отклонении от такой ориентации в слое ЖК распространяются две волны (обыкновенная и необыкновенная). Показатель преломления для волны, колебания которой происходят вдоль оу, изменяется и наблюдается периодичность доменной картины. В этом случае отдельный до-

Рис. 2.16. Сечения оптической индикатрисы в доменах и на границе и ход лучей через доменную структуру

SU.B

Рис. 2.17. Зависимость фокального расстояния от напряжения

мен действует на свет подобно цилиндрической линзе, фокусируя его в фокальной плоскости в виде линии [2.27]. Искривление световых лучей на градиенте показателя преломления показано на рис. 2.16. Из модели хода лучей следует, что домены должны наблюдаться на нескольких фиксированных расстояниях от плоскости слоя ЖК и вид доменов в двух соседних фокальных плоскостях должен быть противоположным, т. е. на месте светлых полос должны находиться темные и наоборот. Это экспериментальное наблюдение описано в [2.2, 2.27]. Было отмечено, что резкая контрастная картина доменов получается в монохроматическом свете (рис. 2.8, справа) и не получается в белом свете (рис. 2.8, слева).

Изменяя значение градиента показателя преломления, можно управлять внешним электрическим полем, вызвавшим образование доменов в ЖК. Это в свою очередь вызывает изменение фокального расстояния доменной структуры [2. 2], зависимость которого от напряжения, подаваемого на образец, показана на рис. 2.17.