Агрегацiя наночастинок у рiдкому кристалi
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe62.07.0599Ключові слова:
nanoparticles, nematic liquid crystal, collective effect, inhomogeneityАнотація
Стаття являє собою короткий огляд загального результату, отриманого в роботi [1], що стосується поведiнки сукупностi наночастинок у нематичному рiдкому кристалi. Такi рiдкокристалiчнi колоїди дослiджуються протягом довгого часу i становлять непересiчний iнтерес для широкого практичного застосування. Приймаючи до уваги колективний ефект взаємодiї мiж малими частинками через змiну скалярного параметра порядку в нематичному рiдкому кристалi, передбачено неоднорiдний розподiл частинок на вiдмiну вiд можливих структур у системi макроскопiчних частинок у рiдкому кристалi. Це – основний природний розподiл для системи наночастинок. Визначено довжину неоднорiдностi та розмiри кластера з наночастинок, а також описано можливi особливостi в поведiнцi рiдких кристалiв з внесеними наночастинками.
Посилання
B.I. Lev. Cellular structure in condensed matter. Modern Phys. Lett. B 27, 1330020 (2013).
https://doi.org/10.1142/S0217984913300202
W.B. Russel, D.A. Saville, W.R. Schowaiter. Colloidal Dispersions (Cambridge Univ. Press, 1989).
https://doi.org/10.1017/CBO9780511608810
M.F. Prodanov, O.G. Buluy, E.V. Popova, S.A. Gamzaeva, Yu.O. Reznikov, V.V. Vashchenko. Magnetic actuation of a thermodynamically stable colloid of ferromagnetic nanoparticles in a liquid crystal. Soft Matter 12, 6601 (2016).
https://doi.org/10.1039/C6SM00906A
P. Poulin, H. Stark, T.C. Lubensky, D.A. Weitz. Novel Colloidal Interactions in Anisotropic Fluids. Science 275 (5307), 1770 (1997).
https://doi.org/10.1126/science.275.5307.1770
P. Poulin, D.A. Weitz. Inverted and multiple nematic emulsions. Phys. Rev. E 57, 626 (1998).
https://doi.org/10.1103/PhysRevE.57.626
P. Poulin, V. Cabuil, D.A. Weitz. Direct measurement of colloidal forces in an anisotropic solvent. Phys. Rev. Lett. 79, 4862 (1997).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.79.4862
P. Poulin, V.A. Raghunathan, P. Richetti, D. Roux. On the dispersion of latex particles in a nematic solution. I. Experimental evidence and a simple model. J. Phys. II, France 4, 1557 (1994).
https://doi.org/10.1051/jp2:1994217
V.G. Anderson, E.M. Terentjev, S.P. Meeker, J.Crain, W.G. K. Poon. Cellular solid behaviour of liquid crystal colloids 1. Phase separation and morphology. Eur. Phys. E 4, 11 (2001).
https://doi.org/10.1007/PL00013680
V.G. Anderson, E.M. Terentjev. Cellular solid behaviour of liquid crystal colloids 2. Mechanical properties. Eur. Phys. E 4, 21 (2001).
https://doi.org/10.1007/s101890170138
V. Nazarenko, A. Nych, B. Lev. Crystal structure in nematic emulsion. Phys. Rev. Lett. 87, 075504 (2001).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.87.075504
K.M. Aoki, B.I. Lev, H. Yokoyama. Cluster formation of colloids in nematics. Molecular Crystals and Liquid Crystals 367, 537 (2001).
https://doi.org/10.1080/10587250108028674
B.I. Lev, K.M. Aoki, P.M. Tomchuk, H. Yokoyama. Structure formation of colloids in nematic liquid crystals. Cond. Matter Phys. 6, 169 (2003).
https://doi.org/10.5488/CMP.6.1.169
S.B. Chernyshuk, B.I. Lev, H. Yokoyama. Paranematic interaction between nanoparticles of ordinary shape. Phys. Rev. E 71, 062701 (2005).
https://doi.org/10.1103/PhysRevE.71.062701
B.I. Lev, S.B. Chernyshuk, T. Yamamoto, J. Yamamoto, H. Yokoyama. Photochemical switching between colloidal photonic crystals at the nematic-air interface. Phys. Rev. E 78, 020701 (2008).
https://doi.org/10.1103/PhysRevE.78.020701
H. L¨owen. Solvent-induced phase separation in colloidal fluids. Phys. Rev. Lett. 74, 1028, (1995).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.74.1028
J. Loudet, P. Barois, P. Poulin. Colloidal ordering from phase separation in a liquid-crystalline continuous phase. Nature 407, 611 (2000).
https://doi.org/10.1038/35036539
P. Poulin, H. Stark, T.C. Lubensky, D.A. Weitz. Novel colloidal interactions in anisotropic fluids. Science 275, 1770 (1997).
https://doi.org/10.1126/science.275.5307.1770
I. Muˇseviˇc, M. Skarabot. Self-assembly of nematic colloids. Soft Matter 4, 195 (2008);
https://doi.org/10.1039/B714250A
A. Borstnik, Y. Stark, S. Zumer. Interaction of spherical particles dispersed in a liquid crystal above the nematic-isotropic phase transition. Phys. Rev. E 60, 4210 (1999).
https://doi.org/10.1103/PhysRevE.60.4210
B.I. Lev, P.M. Tomchuk. Interaction of foreign macrodroplets in a nematic liquid crystal and induced supermolecular structures. Phys. Rev. E 59, 591 (1998).
https://doi.org/10.1103/PhysRevE.59.591
T.C. Lubensky, D. Pettey, N. Currier, H. Stark. Topological defects and interactions in nematic emulsions. Phys. Rev. E 57, 610 (1999).
https://doi.org/10.1103/PhysRevE.57.610
S.B. Chernyshuk, B.I. Lev. Elastic interaction between colloidal particles in confined nematic liquid crystals. Phys. Rev. E 81, 041701 (2010).
https://doi.org/10.1103/PhysRevE.81.041701
B.I. Lev, S.B. Chernyshuk, P.M. Tomchuk, H. Yokoyama. Symmetry breaking and interaction of colloidal particles in nematic liquid crystals. Phys. Rev. E 65, 021709 (2002).
https://doi.org/10.1103/PhysRevE.65.021709
S.B. Chernyshuk, B.I. Lev, H. Yokoyama. Collective effects in doped nematic liquid crystals. J. of Exper. Theor. Phys. 93, 760 (2001).
https://doi.org/10.1134/1.1420444
M. Tasinkevych, D. Andrienko. Effective triplet interactions in nematic colloids. Eur. Phys. J. E 21, 277 (2006);
https://doi.org/10.1140/epje/i2006-10065-5
M. Tasinkevych, S. Dietrich. Complete wetting of nanosculptured substrates. Phys. Rev. Lett. 97, 106102 (2006).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.97.106102
P.G. de Gennes, J. Prost. The Physics of Liquid Cristals (Clarendon Press, 1993).
S.H. Chen, N.M. Amer. Observation of macroscopic collective behavior and new texture in magnetically doped liquid crystals. Phys. Rev. Lett. 51, 2298 (1983).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.51.2298
B.J. Liang, S.C. Chen. Electric-field-induced molecular reorientation of a magnetically biased ferronematic liquidcrystal film. Phys. Rev. A 39, 1441 (1989).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.39.1441
S.V. Burylov, Yu.L. Raikher. Magnetic Fredericksz transition in a ferronematic. J. Magn. Magn. Mater 122, 62 (1993).
https://doi.org/10.1016/0304-8853(93)91040-E
S.V. Burylov, Yu.L. Raikher. Orientation of a solid particle embedded in a monodomain nematic liquid crystal. Phys. Rev. E 50, 358 (1994).
https://doi.org/10.1103/PhysRevE.50.358
B.I. Lev, A.Yu. Zhugaevich. Statistical description of model systems of interacting particles and phase transitions accompanied by cluster formation. Phys. Rev. E 57, 6460 (1998).
https://doi.org/10.1103/PhysRevE.57.6460
A. Borstnik, H. Stark, S. Zumer. Interaction of spherical particles dispersed in a liquid crystal above the nematicisotropic phase transition. Phys. Rev. E 60, 4210 (1999).
https://doi.org/10.1103/PhysRevE.60.4210
P. Galatola, J-B. Fournier. Nematic-wetted colloids in the isotropic phase: Pairwise interaction, biaxiality, and defects. Phys. Rev. Lett. 86, 3915 (2001).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.86.3915
J-B. Fournier, P. Galatola. Anisotropic capillary interactions and jamming of colloidal particles trapped at a liquidfluid interface. Phys. Rev. E 65, 031601 (2002).
https://doi.org/10.1103/PhysRevE.65.031601
R.W. Ruhwandl, E.M. Terentjev. Long-range forces and aggregation of colloid particles in a nematic liquid crystal. Phys. Rev. E 55, 2958 (1997).
https://doi.org/10.1103/PhysRevE.55.2958
F. Brochard, and P.G. De Gennes. Theory of magnetic suspensions in liquid crystals. J. Phys.(Paris) 31, 691 (1970).
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
