Гистерезисные явления в оптических системах с позиции неравновесной термодинамики. Оптическая бистабильность

Цегельский В.Г.

Ключевые слова: оптическая бистабильность, гистерезис, неравновесная термодинамика, жидкий кристалл, производство энтропии.

Аннотация. Проанализированы с позиции неравновесной термодинамики процессы, протекающие при оптической бистабильности, мультистабильности и гистерезисные явления, возникающие при воздействии лазерным излучением на поверхность термотропного жидкого кристалла. Показано, что протекание этих процессов подчиняется одним и тем же общим закономерностям эволюции неравновесных термодинамических систем, применимым как для живой, так не живой природы. Сопоставляются процессы, протекающие в биологическом жидком кристалле (мембране клетки) и термотропном жидком кристалле. Отмечается их идентичность с позиции неравновесной термодинамики. Объясняется возможность образования промежуточных структур в термотропных жидких кристаллах из-за неоднородности их прогрева лазерным излучением.

Hysteresis phenomena in optical systems from the position of non-equilibrium thermodynamics. Optical bistability

Tsegelskiy V.G.

Keywords: optical bistability, hysteresis, nonequilibrium thermodynamics, liquid crystal, entropy production.

Abstract. The processes of optical bistability, multistability and hysteresis phenomena arising from continuous laser radiation exposure on the surface of a thermotropic liquid crystal are analyzed from the standpoint of nonequilibrium thermodynamics. It is shown that the processes occurring in liquid crystals, changing their optical properties, are subject to the same general laws of evolution of nonequilibrium thermodynamic systems applicable to both "living" and inanimate nature. The processes occurring in a biological liquid crystal (cell membrane) and a thermotropic liquid crystal are compared. The identity of these processes from the standpoint of nonequilibrium thermodynamics is noted. The possibility of formation of intermediate structures in thermotropic liquid crystals due to the inhomogeneity of their heating by laser radiation is explained.