Важнейшие результаты 1999 г.Магнитные жидкие кристаллы. Лаборатория магнитной радиоспектроскопии.
Хорошо известно научное и практическое значение традиционных жидких кристаллов построенных из органических молекул - мезогенов. Изменение физических макроскопических свойств жидкокристаллического состояния происходит под влиянием минимального внешнего воздействия. Именно это свойство служит основой широкого применения жидкой, но вместе с тем анизотропной среды в различных приборах отображения информации (дисплеи компьютеров, оптические преобразователи и т.д.), а также объясняет жидкокристаллическую природу важнейших функциональных биологических структур. В последние годы успешно развивается новое научное направление – металломезогены, возникшее на стыке физики жидких кристаллов и координационной химии. В результате создания металломезогенов – координационных соединений переходных металлов с органическими лигандами – химия жидких кристаллов обогатилась разнообразием геометрических форм мезогенных молекул, а физика - необычными электрическими, оптическими и, что самое главное, магнитными свойствами мезофаз. Существенную общепризнанную роль в развитии этого направления сыграли работы лаборатории МРС КФТИ, где впервые в мире созданы магнитные жидкие кристаллы – нематики и смектики (рис. 1), высокоспиновый мезогенный комплекс железа, полиядерные мезогены, редкоземельные мезогены, развит метод ЭПР – прямой метод исследования парамагнитных мезофаз.
|D|×10-6 cm3/mol
Электрооптика диамагнитных жидких кристаллов развита хорошо, а магнитооптика, вследствие малости Dc слабо. Существенное увеличение магнитной анизотропии, достигнутое в редкоземельных мезогенах, создает фундамент для развития магнитооптики жидких кристаллов, обнаружения новых магнитооптических эффектов, для использования таких систем в управляемых магнитным полем дисплеях и в целях магнитной дефектоскопии. Условием широкого практического и научного применения жидких кристаллов с большой магнитной анизотропией является снижение температур фазовых переходов и вязкости мезофаз. Изменением анионного состава редкоземельных комплексов удалось существенно снизить температуры фазовых переходов и уменьшить (за счет фторсодержащих анионов) вязкость смектических фаз редкоземельных комплексов [5] (график 2.)
Другим важным результатом является создание и исследование методами ДСК, поляризационной микроскопии, магнитной восприимчивости, гамма-резонансной спектроскопии и рентгенофазового анализа первого соединения Fe, обладающего как жидкокристаллическим (смектическим), так и спин-переменным (spin-crossover) свойствами (рис. 2). Можно ожидать в дальнейшем широкого практического применения соединений подобного типа в качестве активных сред для записи и хранения информации и оптических устройств, используя при этом хорошо развитую технологию и технику приготовления жидкокристаллических систем.
Литература: 1. Туранов А.Н, Гончаров В.А, Галяметдинов Ю.Г., Иванова Г.И., Овчинников И.В. Изв. Акад. наук, сер. хим., 1999, № 4, 694-697.
|