Ferromagnetic and antiferromagnetic liquid crystal suspensions: Experiment and theory

Burylov, Sergii; Petrov, D. A.; Lacková, Veronika; Zakuťanská, Katarína; Burylova, Natalia; Voroshilov, Alexey; Skosar, V. Yu.; Agresti, F.; Kopčanský, P.; Tomašovičová, Natália

doi:10.1016/j.molliq.2020.114467

Cited by 18 publications

(10 citation statements)

References 39 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Свойства ЖКкомпозитов дополняются набором специфических особенностей, связанных со свойствами материала наночастиц-допантов: металлическими, полупроводниковыми, ферромагнитными или сегнетоэлектрическими и т.д. Стоит отметить новые типы дипольных или квадрупольных частиц, внедряемых в нематические ЖК: магнитные дискообразные частицы [5,7,8], углеродные нанотрубки (УНТ) [16][17][18], в том числе допированные и функционализированные ферромагнетиком УНТ [3,6], веретенообразные частицы [10], а также наностержни гетита [14,15], которые заслуживают особого внимания. Частицы гетита обладают собственным магнитным моментом, направленным вдоль длинной оси частицы.…”

Section: Introductionunclassified

“…Таким образом, в слабых полях магнитные моменты стремятся ориентировать гетитовые наностержни вдоль поля, а достаточно сильные поля стремятся повернуть частицу перпендикулярно своему направлению. Эти конкурирующие эффекты приводят к необычному фазовому поведению ЖК-композитов, включая двуосный характер ориентационного упорядочения, наличие возвратных фаз, повышению поля перехода Фредерикса [15].…”

Section: Introductionunclassified

“…В отличие от работ [19,20], будет изучаться ненамагниченная (компенсированная) суспензия [21], которая является ЖК-аналогом антиферромагнетика. Принципиальное отличие в магнитоориентационных откликах намагниченных и компенсированных суспензий подробно описано в работе [15]. В предлагаемом подходе нами будут учтены диамагнитные свойства ЖК-среды и примесных частиц гетита, гравитационная седиментация и сегрегационное расслоение примеси, а также условия конечного (мягкого) сцепление дисперсионной ЖК-среды и примесной подсистемы -частиц гетита.…”

Section: Introductionunclassified

See 2 more Smart Citations

Field-Induced Stratification of Goethite Particles in Nematic Matrix

Petrov¹,

Khannanov²

2022

Liq. Cryst. and their Appl.

View full text Add to dashboard Cite

Within the continuum theory, the stratification of colloidal goethite particles in a nematic matrix induced by magnetic and gravitational fields has been studied. The case of a magnetically compensated suspension, which is a liquid crystal analogue of an antiferromagnet, is considered. For a twist structure, the spatial distributions of the fields of the director of the liquid crystal medium and the dispersed phase are studied. The distributions of goethite impurity particles over the layer thickness are calculated for different values of the magnetic field. The obtained equations of orientational and magnetic equilibrium of suspensions of goethite particles in a nematic have a general form and, in limiting cases, can be used to describe liquid crystal suspensions of anisometric ferromagnetic particles and carbon nanotubes.

show abstract

Section: Introductionunclassified

See 1 more Smart Citation

Field-Induced Stratification of Goethite Particles in Nematic Matrix

Petrov¹,

Khannanov²

2022

Liq. Cryst. and their Appl.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Однако, как выяснилось позже, такой подход не отвечает реальным системам. Из результатов экспериментов видно (см., например, [12,13]), что взаимная ориентация молекул ЖК и примесных частиц под действием внешних полей может меняться, а значит взаимодействие между подсистемами является конечным и в самых распространенных случаях отвечает гомеотропному или планарному типам сцепления. При гомеотропном сцеплении преимущественная ориентация длинных осей стержнеобразных примесных частиц направлена ортогонально директору ЖК, а при планарной совпадает с ним.…”

Section: Introductionunclassified

Magneto-orientation response of ferronematic with a tilted orientation of the director and magnetization

Petrov¹,

Ханнанов²

2021

Bulletin of Perm University. Physics

View full text Add to dashboard Cite

The article considers orientational transitions induced by a magnetic field in a highly dispersed suspension of ferromagnetic particles in a nematic liquid crystal – ferronematic. We research the case when, in the absence of an external magnetic field between the directions of the liquid crystal director and magnetization of the impurity particles, a constant pretilt angle is maintained, and the coupling of the liquid crystal molecules to the surface of the ferroparticles is assumed to be soft and planar. An example of such an impurity is ferromagnetic carbon nanotubes magnetized at a certain angle to their long axes. On the basis of the continuum theory, the equilibrium values of the orientation angles of the liquid crystal director and magnetization are calculated for different values of the pretilt angle. The results of calculations are compared with the previously considered case of planar coupling between the director and magnetization. Analytical expressions are obtained for determining the orientational and magnetic structure of the ferronematic in the case of weak magnetic fields. The magnetization of the ferronematic is studied for different values of the pretilt angle.

show abstract

“…Одним из способов модификации физических характеристик жидких кристаллов (ЖК) является допирование их частицами различной природы [1][2][3]. Вследствие взаимодействия между примесной подсистемой и жидкокристаллической матрицей появляются дополнительные механизмы влияния на систему, способствующие изменению ориентационного отклика ЖК-материала, понижению или, наоборот, повышению пороговых полей при различных ориентационных и фазовых переходах [4][5][6]. Примером таких композитных материалов являются хиральные жидкокристаллические суспензии магнитных частиц на основе холестерических ЖК, называемые феррохолестериками (ФХ) [7].…”

Section: Introductionunclassified

Soft Ferrocholesteric in a Rotating Magnetic Field: Phase Diagrams

Novikov¹,

Makarov²

2021

Liq. Cryst. and their Appl.

View full text Add to dashboard Cite

Теоретически исследована динамика спиральной ориентационной структуры феррохолестерического жидкого кристалла под действием вращающегося магнитного поля при условии мягкого (конечного) сцепления между магнитными частицами и жидкокристаллической матрицей. Проанализирован стационарный режим вращения спирали феррохолестерика в однородном магнитном поле. В рамках континуальной теории получена система интегро-дифференциальных уравнений, определяющая ориентацию жидкокристаллической и магнитной подсистем, а также критические параметры в точке перехода феррохолестерик -ферронематик при конечной энергии сцепления. Для стационарного режима вращения построена ориентационная фазовая диаграмма перехода феррохолестерик -ферронематик при различных значениях напряженности и угловой скорости вращения магнитного поля, энергии сцепления и параметра влияния магнитного поля. Показано, что с увеличением энергии сцепления и параметра влияния поля порог перехода феррохолестерик -ферронематик понижается. Раскручивание спирали в дипольном режиме является наиболее эффективным, как и в статическом случае.Ключевые слова: феррохолестерик, ферронематик, вращающееся магнитное поле, конечное сцепление.

show abstract

Ferromagnetic and antiferromagnetic liquid crystal suspensions: Experiment and theory

Cited by 18 publications

References 39 publications

Field-Induced Stratification of Goethite Particles in Nematic Matrix

Field-Induced Stratification of Goethite Particles in Nematic Matrix

Magneto-orientation response of ferronematic with a tilted orientation of the director and magnetization

Soft Ferrocholesteric in a Rotating Magnetic Field: Phase Diagrams

Contact Info

Product

Resources

About