Поширення звуку в рідкому кристалі 5ЦБ та суспензіях аеросилу на його основі

Abstract

Досліджені швидкість та поглинання звуку в нематичному рідкому кристалі 4-n-пентил-4'-ціанобіфенілі (5ЦБ) та його сумішах з аеросилом при температурах нематичної та ізотропної фаз. Як у чистому 5ЦБ, так і в його сумішах з аеросилом виявлені дві області релаксації з частотами fr1»10 МГц та fr2»400 МГц. Частота релаксації fr1 критичним чином зростає в області переходу нематик-ізотропна рідина та зменшується із зростанням концентрації аеросилу. В той же час, частота fr2 не проявляє критичності в області фазового переходу та практично не змінюється при внесенні аеросильної домішки. Вважається, що перша область релаксації обумовлена особливостями мезоморфного стану, а друга характерна для всіх рідин. Лінійне зростання поглинання та монотонний спад швидкості звуку при зростанні концентрації аеросилу свідчать про утворення в суспензії окремих агрегатів аеросилу та відсутність структури тривимірної сітки.

Исследованы скорость и поглощение звука в нематическом жидком кристалле 4-n-пентил-4'-цианобифениле (5ЦБ) и его смесях с аэросилом при температурах нематической и изотропной фаз. Как в чистом 5ЦБ, так и в его смесях с аеросилом обнаружены две области релаксации с частотами fr1»10 МГц и fr2»400 МГц. Частота релаксации fr1 критически увеличивается в области перехода нематик-изотропная жидкость и уменьшается при возрастании концентрации аэросила. В то же время, частота fr2 не имеет критического поведения в области фазового перехода и практически не изменяется при внесении аэросильной добавки. Считается, что первая область релаксации обусловлена особенностями мезоморфного состояния, а вторая характерна для всех жидкостей. Линейное возрастание поглощения и монотонное уменьшение скорости звука при возрастании концентрации аэросила свидетельствуют об образовании в суспензии отдельных агрегатов аэросила и об отсутствии структуры трехмерной сетки.

The sound speed and absorption in nematic liquid crystal 4-n-pentyl-4'-cyanobiphenyl (5CB) and its mixtures with aerosil within the temperatures of nematic and isotropic phases of 5CB are investigated. In both pure 5CB and its mixtures with aerosil the two relaxation regions with frequencies fr1»10 MHz and fr2»400 MHz are revealed. The relaxation frequency fr1 critically increases in the nematic-isotropic phase transition and decreases with the increase of the aerosil concentration. Simultaneously, the frequency fr2 does not demonstrate critical behaviour in the transition region and practically does not change at the insetion of aerosil dopant. It is beleaved, that the first relaxation region is connected with the peculiarities of mesomorphic state, whereas the second one is typical for all liquids. A linear increase of the absorption coefficient and monotonous decrease of the sound velocity at the increasing of aerosil concentration reflect the constitution of aerosil in form of separated aggregates and lack of three-dimensional aerosil network.