36
Ориентации, если молекулы обладают спец. асимметрией формы (флексоэлоктрический эффект).
В слоистых структурах смсктич. Ж, к. под действием электрич. поля Ж возникают волнообразные искажения слоев. Аналогичные деформации можно наблюдать и в псевдослоистых структурах холестерич. Ж. к.
Большинство перечисленных электроолтич. эффектов имеет свои мапштооптич. аналоги. Взаимодействие магн. поля /7с диамагн. Ж. к. описывается добавлением квадратичного члена ≈ %3(Н1^/2 к свободной эисргии Ф. Для парамаш. Ж. к. возможны и линейные по И эффекты. При протекании тока через Ж. к. вследствие анизотропии их проводимости воаиикает объ╦мный заряд, взаимодействующий с внеш. электрич. полем. Это при определ. условиях приводит к электрогидро-дннамич. неустойчивости, проявляющейся в образовании стационарных пространственно-исриодич. картин- распределения скорости Ж. к. и его ориентации. Под микроскопом эти картины представляют собой системы параллельных т╦мных к светлых полос вследствие модуляции коэф. преломления для поляризованного света (доме и ы). Увеличение напряж╦нности поля приводит к появлению более сложных картин, а затем ≈ к чрезвычайно сильному рассеянию света, вызванному турбулентным течением Ж. к. и нестационарными возмущениями его ориентации (дипамич. рассеяние света).
Практические приложения. Наиб, важные из них основаны гл. обр. на электрооптич. свойствах Ж. к. Изменение ориентации Z. в нематич. Ж. к. требует напряжений порядка 1 В и мощностей порядка мкВт, что можно обеспечить непосрсдств. подачей сигналов с интегральных схем без дополнит, усиления. Поэтому Ж, к, широко используются в малогабаритных электронных часах, калькуляторах, измерит, приборах в качество индикаторов и табло для отображения цифровой, буквенной и аналоговой информации. Ж. к. с успехом применяются и для отображения информации в реальном масштабе времени, напр, в плоских экранах портативных телевизоров. В комбинации с фоточувствит. полупроводниковыми слоями Ж. к, применяются в качестве усилителей и преобразователей изображений и в качестве устройства оптич. обработки информации.
Зависимость шага h спирали холестерич. Ж. к. от темп-ры позволяет использовать пл╦нки этих веществ для наблюдения распределения темп-ры по поверхности разл. тел. Этот метод применяется, напр., при медицинской диагностике воспалит, процессов, неразрушающем контроле электронных приборов и визуализации теплового излучения.
Использование жидкокристаллич. состояний играет существ, роль в технологии сверхпрочных полимерных и углеродистых волокон, а также при получении высоко-кичсств. кокса.
Биологические аспекты. Сложные биологически активные молекулы (напр., ДНК) и даже макроскоиич. тела (напр., вирусы) также могут находиться в жидкокристаллич. состоянии. Установлена роль Ж. к. в ряде ме-заиизмов жизнедеятельности человеческого организма. Нек-рые болезни (атеросклероз, жслчнокаменная болезнь), связанные с появлением в организме тв╦рдых кристаллов, проходят через стадию возникновения жидкокристаллич. состояний. Особую роль играет жидкокристаллич, состояние биол. мембран, в частности, в процессах ионного транспорта, механизмах фотосинтеза н зрения, в процессах самоорганизации биол. структур.
Лит.: Жен П. Ж. д с, Физика жидких кристаллов, пор. с англ., М., 1977; Па гтк он С. Пг, Куличихин В, Г., /Кид-иокристалличесноп состояние полимеров, М.. 1977; Блинов Л. М., Электро-и магшиоопгина жидких кристаллов, М., 1978; Капустин Л. П., Экспериментальное исследование жидких кристаллов, М., 1978; Современная кристаллография, т. 2, 4, М., 1979≈81; Чандрасекар С., Жидкие кристаллы, пер. с англ., М., 1980; Плата Н. А., Ши Оа ев Б. П., Гребнеобразные полимеры и жидкие кристаллы, М., 1980; Пикин С. А., Структурные; прекращения в жидких кристаллах, М., 1981; Пикин С. А., Б л и и о и Л. М., Жидкие кристаллы, М., 1982; С о н н н. А. С., Введение в физику жидких
кристаллов, М., 1983; Беляков В, А., Жидкие кристаллы, М., 1986; Капустин А. П., Капустина О. А,, Акустика жидких кристаллов, М., 1986.
Л. М. Блинов, С. Л. Пикип.
ЖИДКИЕ МЕТАЛЛЫ ≈ непрозрачные жидкости с электропроводностью а^5-105 См-м"1. Ж. м. являются расплавы металлов, их сплавов, ряда интерметаллических соединений, полуметаллов и нек-рых полупроводников. Металлы с шютной кубич. или гексагональной упаковкой атомов (А1Т Au, Pb, CdT Zn и др.) плавятся с сохранением типа упаковки атомов и характера межатомных связей. Значение первого координационного числа при этом уменьшается при повышении темп-ры расплава. Кратчайшее межатомное расстояние изменяется мало и может быть как больше, так и меньше соответствующего значения для кристалла. Размеры областей упорядоченного расположения атомов в,расплавах металлов (вблизи точки плавления) ~20А для Fc,
13А и 15А для К и Au.
Переход нек-рых полупроводников (Ge, Si, АШ Bv, Те) и полумсталлов (Sb, Bi) в жидкомсталлич. состояние сопровождается разрушением гомеополярных межатомных связей при плавлении и дальнейшем нагреве расплава. В этом случае для окончат, структуры расплава характерны пройм, октаэдрич. координация ближайших соседей, большие (в 1,5≈2 раза), чем в кристалле, значения первого координац. числа и кратчайшего межатомного расстояния (на 10≈20%).
Вязкость Ж. м. в ыепосредств. близости к Тпл аномально высока, что наиб, заметно в расплавах Ge, Si, All! BVH др. Это объясняется явлением предкристалли-зации (предплавления), но не исключено влияние примесей. Около Тпл наблюдается также аномально высокая тепло╦мкость расплавов щелочных металлов и 1пйЬ, к-рая отсутствует в жидком Hg.
Носители заряда в Ж. м. ≈ электроны. При плавлении металлов с плотной упаковкой атомов уд. электросопротивление металлов увеличивается примерно в 2 раза, для металлов с объ╦мноцентрир. кубич. структурой ≈ в 1,5 раза. Это не имеет места для Fe, Co, Ni. Температурный коэф. электросопротивления металлов I группы лериодич. системы элементов в тв╦рдом и жидком состояниях почти одинаков. Для Ж. м. II группы он изменяется в жидкой фазе от отрицат. значения (Mg) к положительному (Ilg).
Коэф. Холла R при плавлении изменяется (см, Галь-вано.чагнитиые яаленця} Холла эффект)]' для Ж. м, R <0 и близок к значениям, предсказываемым моделью свободных электронов (см. Друде теория металлов]. Изменения теплопроводности при плавлении металлов сходны с изменениями электропроводности. Большую часть теплового потока в Ж. м. переносят электроны, а реш╦точная (фононная) теплопроводность мала. Количеств, оценка электро- и теплопроводности Ж. м. затруднена, т. к. теория кинетнч. электронных процессов и жидкостях имсот качеств, характер и ещ╦ не завершена. Термоэдс Ж. м. ≈ линейная ф-ция темн-ры IT coc-тават но известны отклонения от этого правила в системах Hg≈In, T1≈Те и др.
Ж. м,, соединяющие большую теплопроводность и теплоемкость, применяются в теплотехнике в качестве теплоносителей. В частности, сплавы Na≈К используются для отвода теплоты в ядерных реакторах. Ga и сллавы Ga≈In вследствие низких значений Гпд применяются в качестве вакуумных затворов при получении высокого вакуума.
Лит.: Ашкрофт Н., Жидкие металлы, пер. с англ., «УФН», 1970, т. 101, и. 3; Белащенко Д. К., Явление переноса в жидкгтх металлах и полупроводниках, М., 1970; М а р ч Н, Г., Жидкие металлы, пер, с англ., М., 1072; М о т т Н., Д э в и с Э., Электронные процессы в некристаллических иещеетвах, пер, с англ., 2 изд., т. 1≈2, М., 19Й2; Р е-г с л ь А. Р., Г л а У о в В, М., Физические свойства электронных расплавов, М., 1930; Полтавцев Ю. Г., Структура полупроводниковых расплавов, М., 1984.
Ю. Г. Полтавцев.
ЖИДКИЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ ≈ расплавы с электродным механизмом электропроводности 0, у к-рых
