ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖИДКОГО КРИСТАЛЛА 4-ПЕНТИЛ-4’-ЦИАНОБИФЕНИЛА В ШИРОКОМ ДИАПАЗОНЕ ТЕМПЕРАТУР

Цель: экспериментальное исследование дисперсии диэлектрической проницаемости нематического жидкого кристалла 5СВ в широком интервале температур и проведение численных аппроксимаций полученных зависимостей. Процедура и методы. Проведены измерения продольной и поперечной компонент комплексной диэлектрической проницаемости жидкого кристалла 5СВ в широком интервале температур от 263 до 318 К и диапазоне частот от 100Гц до 1МГц ёмкостным методом и на частоте 39,25 ГГц волноводным методом. Результаты. Обнаружена и исследована переохлаждённая жидкокристаллическая фаза исследуемого вещества, представляющая собой совокупность молекул нематика и молекулярных ассоциаций. Проведена числовая аппроксимация диэлектрических спектров нематической и переохлаждённой жидкокристаллической фаз. Теоретическая и/или практическая значимость. Показано, что дисперсия продольной и поперечной компонент диэлектрической проницаемости жидкого кристалла 5CB в нематической фазе удовлетворительно описываются уравнениями Дебая, а в переохлаждённой фазе - уравнениями Коул и Коула. Рассчитаны времена релаксации дипольной поляризации.

жидкий кристалл, нематик, переохлаждённая фаза, молекулярные ассоциации, диэлектрическая проницаемость, время релаксации

1. Сонин А. С. Введение в физику жидких кристаллов. М.: Наука, 1983. 318 с.

2. Де Жё В. Физические свойства жидкокристаллических веществ. М.: Мир, 1982. 152 с.

3. Cole K. S.; Cole R. H. Dispersion and Absorption in Dielectrics I. Alternating Current Characteristics // The Journal of Chemical Physics. 1941. Vol. 9. Iss. 4. P. 341-352. DOI: 10.1063/1.1750906.

4. Cole K. S.; Cole R. H. Dispersion and Absorption in Dielectrics II. Direct Current Characteristics // The Journal of Chemical Physics. 1942. Vol. 10. Iss. 2. P. 98-105. DOI: 10.1063/1.1723677.

5. Barsoukov E., Macdonald J. R. Impedance spectroscopy: Theory, Experiment, and Applications. Hoboken: Wiley Publ., 2018. 528 p.

6. Емельянов В. А., Шубин А. В. Методика измерения диэлектрической проницаемости нематических жидких кристаллов в СВЧ-диапазоне // Вестник Московского государственного областного университета (электронный журнал). 2012. № 3. URL: https://evestnik-mgou.ru (дата обращения: 06.03.2021).

7. Брандт А. А. Исследование диэлектриков на сверхвысоких частотах. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1963. 404 c.

8. Емельянов В. А. Диэлектрические свойства жидкого кристалла ЖК-1289 // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика-математика. 2020. № 1. С. 102-110. DOI: 10.18384/2310-7251-2020-1-102-110.

9. The dielectric properties of nematic LC-1289 in microwave range / Emelianov V. A., Gevorkyan E. V., Barabanova N. N., Zhachkin V. A. // Journal of Physics: Conference Series. 2020. Vol. 1560. P. 012035. DOI: 10.1088/1742-6596/1560/1/012035.

10. Шабатина Т. И. Реакции в мезогенных цианофенилах при низких температурах и криоформирование металл-мезогенных наносистем // Вестник Московского университета. Серия 2: Химия. 2002. Т. 43. № 5. С. 273-285.

11. Диэлектрическая анизотропия жидкого кристалла 5 ЦБ в дециметровом диапазоне длин волн / Беляев Б. А., Дронкин Н. А., Шабанов В. Ф., Шепов В. Н. // Физика твердого тела. 2000. Т. 42. Вып. 3. С. 564-566.