Влияние ферромагнитных углеродных нанотрубок на магнитные переходы в жидких кристаллах
Захлевных А.Н., Петров Д.А., Скоков П.К.

Поступила в редакцию: 4 Мая 2018

DOI: 10.1134/S0044451018100188

PDF (422.4K)

В рамках континуальной теории изучены индуцированные внешним магнитным полем ориентационные переходы в суспензиях углеродных нанотрубок в нематических жидких кристаллах. Рассмотрены ферромагнитные углеродные нанотрубки, обладающие помимо большой анизотропии диамагнитной восприимчивости дополнительным магнитным моментом, который придают им феррочастицы, расположенные на поверхности нанотрубок или инкапсулированные внутри. Показано, что в зависимости от энергии сцепления дисперсных частиц с жидкокристаллической матрицей магнитное поле индуцирует различные последовательности ориентационных переходов. Найдено критическое значение энергии сцепления, выше которого возможен переход из начальной однородной планарной фазы в неоднородное состояние (угловая фаза). При энергиях сцепления, меньших критического значения, с ростом напряженности магнитного поля происходит последовательность ориентационных переходов однородная планарная фаза-неоднородная угловая фаза-однородная гомеотропная фаза-неоднородная угловая фаза. Показано, что в зависимости от интенсивности сегрегационных эффектов эти переходы могут быть первого или второго рода. Найдены аналитические выражения для полей переходов второго рода между фазами. На примере оптической разности фаз между обыкновенным и необыкновенным лучами света, прошедшего через ячейку суспензии, показана возможность оптической бистабильности суспензии при ориентационном переходе первого рода.