- В данной работе создана новая молекулярно-статистическая теория хиральных смектиков, учитывающая как поляризационные эффекты (сегнетоэлектричество), так и некоторые другие эффекты. Все существующие до сих пор подходы к описанию сегнетоэлектрических смектиков сводятся к полуфеноменологии или феноменологии, в которой, как правило, эмпирически вводятся нужные слагаемые в свободной энергии. Следует заметить, что феноменологический подход не всегда позволяет обнаружить и правильно описать физические явления. Например, в данной работе установлено, что антисегнетоэлектрическая смектическая фаза и ещё ряд фаз ведут себя в присутствии внешнего электрического поля совершенно не так, как это предсказано в существующих феноменологических работах.
- Предложен единый подход к описанию широкого класса сложных смектических фаз в рамках теории среднего поля. Среднее молекулярное поле получено самосогласованным образом - путём усреднения модельного межмолекулярного потенциала по ансамблю близлежащих молекул. В свою очередь, модельный межмолекулярный потенциал получен путём аппроксимации реального межмолекулярного потенциала сферическими инвариантами. Тем самым оказалось возможным не только качественно описать целый ряд макроскопических явлений на основе симметрии молекул, но и дать количественную оценку тому или иному эффекту для конкретных веществ, а также предсказать новые явления в других веществах.
- В рамках такого подхода впервые получены структуры двуосных промежуточных смектических фаз, наблюдаемых между синклинной сегнетоэлектрической Sm-C* и антиклинной антисегнетоэлектрической Sm-C| фазами, а также одноосной промежуточной фазы Sm-C*, наблюдаемой между синклинной сегнетоэлектрической фазой Sm-C* и ненаклонной фазой Sin-Л*. Оказалось возможным описать геликоидальную структуру всех указанных фаз и оценить шаг спирали.
- Впервые единым образом изучено влияние внешнего электрического поля на всю последовательность наклонных смектических фаз, оценены пороги по раскрутке спирали в электрическом поле, а также впервые правильно описана ориентация плоскостей наклона в раскрученных смектических фазах во внешнем поле. Выявлен новый пороговый эффект, связанный с поворотом плоскости наклона во внешнем поле.
- Впервые оценено двулучепреломление в различных наклонных смектических фазах в спиральном состоянии во внешнем электрическом поле. Показано, что в фазах с четным периодом знак двулучепреломления в геликоидальном состоянии должен быть противоположен знаку двулучепреломления в фазах с нечётным периодом.
- В рамках молекулярной теории обоснован тот факт, что вещества, состоящие из нехиральных молекул с изогнутым ядром, имеют тенденцию сразу образовывать наклонную смектическую фазу, минуя ненаклонную, и в этой фазе должна быть спонтанная поляризация.
- Впервые предложены способы расчёта констант упругости Франка для смектических жидких кристаллов, исходя из реальных межмолекулярных взаимодействий. Понятия констант упругости обобщены на случай фаз с дискретным изменением директора от слоя к слою -антисегнетоэлектрической фазы и промежуточных смектических фаз. Оценены времена переключения между различными смектическими фазами.
- Предложена новая молекулярно-статистическая теория, описывающая переход из нематической фазы в смектическую, а также образование наклонной смектической фазы из ненаклонной или из нематической.
2.Емельяненко, А.В. Переход из нематической фазы в изотропную в полярных жидких кристаллах. I. Статистическая теория / А.В. Емельяненко, М.А. Осипов // Кристаллография. - 2000. - Т. 45. -№3. - С. 549-557.
3.Емельяненко, А.В. Переход из нематической фазы в изотропную в полярных жидких кристаллах. П. Роль дисперсионного взаимодействия / А.В. Емельяненко, М.А. Осипов // Кристаллография. - 2000. - Т. 45. - №3. - С. 558-563.
4.Emelyanenko, A.V. Molecular theory of helical sense inversions in chiral nematic liquid crystals / A.V. Emelyanenko, M.A. Osipov, D.A. Dunmur // Physical Review E. - 2000. - V. 62. - №2. - P. 2340-2352.
5.Emelyanenko, A.V. Analytical description for the cliiral nematic state in terms of molecular parameters / A.V. Emelyanenko // Physical Review E. -2003. - V. 67. - №3. - P. 031704-1-031704-25.
6.Emelyanenko, A.V. Theoretical model for the discrete flexoelectric effect and a description for the sequence of intermediate smectic phases with increasing periodicity / A.V. Emelyanenko, M.A. Osipov // Physical Review E. - 2003. - V. 68. - №5.- P. 051703-1-051703-16.
7.Emelyanenko, A.V. Theoretical studies of the structure of intermediate chiral smectic phases with increasing periodicity / A.V. Emelyanenko, M.A. Osipov // Ferroelectrics. - 2004. - V. 309. - P. 13-25.
8.Emelyanenko, A.V. Origin of spontaneous polarization, tilt, and chiral structure of smectic liquid-crystal phases composed of bent-core molecules: A molecular model / A.V. Emelyanenko, M.A. Osipov // Physical Review E. - 2004. - V. 70. - №2. - P. 021704-1-021704-8.
9.Shtykov, N.M. Two kinds of smectic alpha subphases in a liquid crystal and their relative stability dependent on the enantiomeric excess as elucidated by electric-field-induced birefringence experiment / N.M. Shtykov, A.D.L. Chandani, A.V. Emelyanenko, A. Fukuda, J.K. Vij // Physical Review E. - 2005. - V. 71. - №2. - P. 021711-1-021711-12.
10.Chandani, A.D.L. Discrete flexoelectric polarizations and biaxial subphases with periodicities other than three and four layers in chiral smectic liquid crystals frustrated between ferroelectricity and antiferroelectricity /A.D.L. Chandani, N.M. Shtykov, V.P. Panov, A.V. Emelyanenko, A. Fukuda, J.K. Vij // Physical Review E. - 2005. - V. 72. - №4. - P. 041705-1-041705-13.
11.Emelyanenko, A.V. Theory of the intermediate tilted smectic phases and their helical rotation / A.V. Emelyanenko, A. Fukuda, J.K. Vij // Physical Review E. - 2006. - V. 74, - №1. - P. 011705-1-011705-17.
12.Song, J.-K. Temperature-induced sign reversal of biaxiality observed by conoscopy in some ferroelectric Sm-C* liquid crystals / J.-K. Song, A.D.L. Chandani, A. Fukuda, J.K. Vij, I. Kobayashi, A.V. Emelyanenko // Physical Review E. - 2007. - V. 76. - P. 011709-1-011709-13.
13.Emelyanenko, A.V. Antiferroelectric and ferrielectric liquid crystal display: electrically controlled birefringence color switch as a new mode / A.V. Emelyanenko, E.P. Pozhidaev, N.M. Shtykov, V.E. Molkin // Journal of the Sosiety for Information Display. - 2008. - V. 16. - №8. - P. 811-818.
14.Емельяненко, А. В. Исследование фрустрации между сегнетоэлектричеством и антисегнетоэлектричеством в смектиках / А.В. Емельяненко // Вести. Моск. Ун-та. Физ. Астрой. - 2008. - №6. - С. 29-32.
15.Емельяненко, А.В. Сложные смектические фазы: пороговые явления и перспективы их использования / А.В. Емельяненко // Доклады Академии наук. - 2008. - Т. 423. - №2. - С. 178-180.
16.Емельяненко, А.В. Единая теория фазовых переходов в жидких кристаллах / А.В. Емельяненко // Доклады Академии наук. - 2008. -Т. 423. - №3. - С. 328-330.
17.Емельяненко, А.В. Методика расчёта констант упругости наклонного смектика / А.В. Емельяненко // Вестник ЮУрГУ. Серия "Математика, физика, химия". - 2008. - №22. - Вып. 11. -С. 38-42.
18.Емельяненко, А.В. Теория перехода из нематического состояния в смектическое / А.В. Емельяненко // Вестник ЮУрГУ. Серия "Математика, физика, химия". - 2008. - №22. - Вып. 11. - С. 43-49.