Instability of the Nematic-like Phases Filled with Impurities Against the Formation of Modulated Structures

We examine spatial distribution of impurity rigid-sphere-like macroparticles in the mesomorphic liquid crystal host. Using continuum statistical mechanical theories, we analyze the thermodynamic conditions necessary for a modulated lamellar-structure to appear. There is a long-range effective intera...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Український фізичний журнал
Date:2010
Main Authors: Kleshchonok, A.V., Reshetnyak, V.Yu., Tatarenko, V.A.
Format: Article
Language:English
Published: Відділення фізики і астрономії НАН України 2010
Subjects:
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56193
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Instability of the Nematic-like Phases Filled with Impurities Against the Formation of Modulated Structures / A.V. Kleshchonok, V.Yu. Reshetnyak, V.A. Tatarenko // Український фізичний журнал. — 2010. — Т. 55, № 5. — С. 524-532. — Бібліогр.: 22 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-56193
record_format dspace
spelling Kleshchonok, A.V.
Reshetnyak, V.Yu.
Tatarenko, V.A.
2014-02-13T19:58:28Z
2014-02-13T19:58:28Z
2010
Instability of the Nematic-like Phases Filled with Impurities Against the Formation of Modulated Structures / A.V. Kleshchonok, V.Yu. Reshetnyak, V.A. Tatarenko // Український фізичний журнал. — 2010. — Т. 55, № 5. — С. 524-532. — Бібліогр.: 22 назв. — англ.
2071-0194
PACS 61.30.Dk, 61.30.Jf, 82.70.Dd, 82.70.Kj, 83.80.Xz
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56193
We examine spatial distribution of impurity rigid-sphere-like macroparticles in the mesomorphic liquid crystal host. Using continuum statistical mechanical theories, we analyze the thermodynamic conditions necessary for a modulated lamellar-structure to appear. There is a long-range effective interaction between the impurity particles. This interaction is considered as being responsible for the formation of superstructures. In the general case, this interaction includes two components: a van der Waals-type direct interaction and an indirect interaction (through the director-field distortions). The last one depends on both the temperature of a sample and the concentration of particles. This effective interaction controls the structure and properties of the system. Analytical solutions for a director-field distortion, density inhomogeneity of the host medium, temperature of the formation of a modulated structure, and its spatial period are obtained. The proposed theoretical approach can be applied to other anisotropic and inhomogeneous systems.
Розглянуто просторовий розподiл домiшкових жорстких сфероподiбних макрочастинок у мезоморфному рiдкокристалiчному носiї. Використовуючи континуальнi статично-механiчнi теорiї, проаналiзовано термодинамiчнi умови, необхiднi для появи модульованих шаруватих надструктур. Мiж домiшковими частинками присутня ефективна далекодiйна взаємодiя. Вважається, що вона вiдповiдає за формування структур. У загальному випадку така взаємодiя мiстить два внески: пряму взаємодiю типу Ван-дер-Ваальса та непряму (через поле викривлення директора). Остання залежить вiд температури зразка та концентрацiї частинок. Ця ефективна взаємодiя контролює структуру та властивостi системи. Було одержано аналiтичнi розв’язки для розподiлу поля директора, неоднорiдностi густини носiя, температури формування модульованих структур та їх просторового перiоду. Запропонований теоретичний пiдхiд може бути застосований до iнших анiзотропних та неоднорiдних систем.
en
Відділення фізики і астрономії НАН України
Український фізичний журнал
М'яка речовина
Instability of the Nematic-like Phases Filled with Impurities Against the Formation of Modulated Structures
Нестабільність нематично-подібних фаз, наповнених домішками, щодо формування модульованих структур
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Instability of the Nematic-like Phases Filled with Impurities Against the Formation of Modulated Structures
spellingShingle Instability of the Nematic-like Phases Filled with Impurities Against the Formation of Modulated Structures
Kleshchonok, A.V.
Reshetnyak, V.Yu.
Tatarenko, V.A.
М'яка речовина
title_short Instability of the Nematic-like Phases Filled with Impurities Against the Formation of Modulated Structures
title_full Instability of the Nematic-like Phases Filled with Impurities Against the Formation of Modulated Structures
title_fullStr Instability of the Nematic-like Phases Filled with Impurities Against the Formation of Modulated Structures
title_full_unstemmed Instability of the Nematic-like Phases Filled with Impurities Against the Formation of Modulated Structures
title_sort instability of the nematic-like phases filled with impurities against the formation of modulated structures
author Kleshchonok, A.V.
Reshetnyak, V.Yu.
Tatarenko, V.A.
author_facet Kleshchonok, A.V.
Reshetnyak, V.Yu.
Tatarenko, V.A.
topic М'яка речовина
topic_facet М'яка речовина
publishDate 2010
language English
container_title Український фізичний журнал
publisher Відділення фізики і астрономії НАН України
format Article
title_alt Нестабільність нематично-подібних фаз, наповнених домішками, щодо формування модульованих структур
description We examine spatial distribution of impurity rigid-sphere-like macroparticles in the mesomorphic liquid crystal host. Using continuum statistical mechanical theories, we analyze the thermodynamic conditions necessary for a modulated lamellar-structure to appear. There is a long-range effective interaction between the impurity particles. This interaction is considered as being responsible for the formation of superstructures. In the general case, this interaction includes two components: a van der Waals-type direct interaction and an indirect interaction (through the director-field distortions). The last one depends on both the temperature of a sample and the concentration of particles. This effective interaction controls the structure and properties of the system. Analytical solutions for a director-field distortion, density inhomogeneity of the host medium, temperature of the formation of a modulated structure, and its spatial period are obtained. The proposed theoretical approach can be applied to other anisotropic and inhomogeneous systems. Розглянуто просторовий розподiл домiшкових жорстких сфероподiбних макрочастинок у мезоморфному рiдкокристалiчному носiї. Використовуючи континуальнi статично-механiчнi теорiї, проаналiзовано термодинамiчнi умови, необхiднi для появи модульованих шаруватих надструктур. Мiж домiшковими частинками присутня ефективна далекодiйна взаємодiя. Вважається, що вона вiдповiдає за формування структур. У загальному випадку така взаємодiя мiстить два внески: пряму взаємодiю типу Ван-дер-Ваальса та непряму (через поле викривлення директора). Остання залежить вiд температури зразка та концентрацiї частинок. Ця ефективна взаємодiя контролює структуру та властивостi системи. Було одержано аналiтичнi розв’язки для розподiлу поля директора, неоднорiдностi густини носiя, температури формування модульованих структур та їх просторового перiоду. Запропонований теоретичний пiдхiд може бути застосований до iнших анiзотропних та неоднорiдних систем.
issn 2071-0194
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56193
citation_txt Instability of the Nematic-like Phases Filled with Impurities Against the Formation of Modulated Structures / A.V. Kleshchonok, V.Yu. Reshetnyak, V.A. Tatarenko // Український фізичний журнал. — 2010. — Т. 55, № 5. — С. 524-532. — Бібліогр.: 22 назв. — англ.
work_keys_str_mv AT kleshchonokav instabilityofthenematiclikephasesfilledwithimpuritiesagainsttheformationofmodulatedstructures
AT reshetnyakvyu instabilityofthenematiclikephasesfilledwithimpuritiesagainsttheformationofmodulatedstructures
AT tatarenkova instabilityofthenematiclikephasesfilledwithimpuritiesagainsttheformationofmodulatedstructures
AT kleshchonokav nestabílʹnístʹnematičnopodíbnihfaznapovnenihdomíškamiŝodoformuvannâmodulʹovanihstruktur
AT reshetnyakvyu nestabílʹnístʹnematičnopodíbnihfaznapovnenihdomíškamiŝodoformuvannâmodulʹovanihstruktur
AT tatarenkova nestabílʹnístʹnematičnopodíbnihfaznapovnenihdomíškamiŝodoformuvannâmodulʹovanihstruktur
first_indexed 2025-11-28T03:09:15Z
last_indexed 2025-11-28T03:09:15Z
_version_ 1850853170917408768