Кластерная самоорганизация нанотрубок в нематике: перколяционное поведение и возникновение оптических сингулярностей

Исследованы структурные особенности, оптические и электрофизические свойства нематика 5СВ с добавками многослойных углеродных нанотрубок (НТ) в интервале концентраций $C=0.0025\text{--}0.1$ вес.$\%$. В ЖК происходит самоагрегация НТ в кластеры, обладающие фрактальной структурой. При 0.025 вес.$\%$ кластеры смыкаются, что инициирует перколяционный переход композита в состояние с высокой электрической проводимостью. Сильное взаимодействие молекул 5CB с поверхностью НТ кластеров приводит к образованию микронных приповерхностных ЖК слоев с нерегулярным полем упругих напряжений и сложной структурой двупреломления. Они легко наблюдаются в поляризационном микроскопе и визуализируют невидимые непосредственно субмикронные агрегаты НТ. Их поперечная протяженность возрастает при приложении к ЖК ячейке электрического поля. Обнаружены два механизма генерации оптических сингулярностей в проходящем лазерном пучке. Оптические вихри возникают в спекл-полях лазерного излучения, рассеянного на изрезанных границах НТ кластеров, а поляризационные С точки – при двулучепреломлении пучка в приповерхностных ЖК слоях.