Электрооптические эффекты в жидкокристаллических средах с индуцированной и спонтанной поляризацией

• Автор: Михайлов, Алексей Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 137 с. : ил.

Содержание:

1. Введение

Предмет диссертации и ее актуальность

Цель работы

Научная новизна

Практическая значимость

Публикации

Апробация работы

Защищаемые положения

Структура диссертации

2. Глава I: линейные электрооптические эффекты в жидких

КРИСТАЛЛАХ С ИНДУЦИРОВАННОЙ И СПОНТАННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИЕЙ (ОБЗОР)
Флексоэлектрический эффект
Определение
Свойства
Квадрупольный эффект
ФлексоэФФект по Мейеру
Наблюдение флексоэффекта
Обратный. ФлексоэФФект в однородном поле
Обратный ФлексоэФФект в неоднородном поле
ФотоФлексоэлектрнчество
Флексоэлектрически наведённые нестабильности
Флексоэлектричество в лиотропных Фазах
Выводы
Электрооптические эффекты
в сегнетоэлектрических ЖК
Эффект Кларка-Лагерволла
РНР эффект
Электроклинный зсЬФект
Выводы
Свободно подвешенные пленки
Структура
Приготовление
4$* Текстуры
Поверхностное натяжение
Определение толщины
Отличие от эластичной мембраны
Другие физические параметры пленок
Двумерность, фазовое поведение
Исследование колебаний смектических мембран
Выводы
3. Глава II: экспериментальные методы, теоретическое
ОБОСНОВАНИЕ И ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЕРИМЕНТА
Измерение угла преднаклона
Обзор существующих методов
Основные принципы методики
Экспериментальная установка
Исследование свободно подвешенных ЖК-плёнок
Основные принципы методики
Экспериментальная установка
Уравнение движения свободно подвешенной плёнки
Выводы

4. Глава III: измерение угла преднаклона с помощью
МОДУЛЯЦИОННОЙ ЭЛЛИПСОМЕТРИИ В УСЛОВИЯХ полного ВНУТРЕННЕГО ОТРАЖЕНИЯ
Измерение угла преднаклона
Исследование приповерхностных областей НЖК
Приложение: управляемый ромб Френеля
Подготовка поверхности (коронный разряд)
Выводы
5. Глава IV: электромеханический эффект в свободно
ПОДВЕШЕННЫХ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛЁНКАХ
Описание эксперимента
Линейный электромеханический эффект
Исследование инверсии знака спонтанной поляризации
Исследование ленок на основе ахирального ЖК
Определение физических параметров пленок
Приложения
Манометр
Датчик Голея
Детектор паров
6. Основные результаты и выводы
7. Литература
смектической плёнки выводится с учетом эффектов, возникающих за счёт кривизны плёнки в неподвижном состоянии и трёхмерной плотности. Разработанная авторами экспериментальная установка позволяла наблюдать колебания смектических плёнок в форвакууме. Экспериментальные результаты были получены для плёнок на основе
70.7, натянутых на различные по форме рамки. В [106] также было показано теоретически и экспериментально, что наличие внутрислоевой упругости (например в смектике В) увеличивает собственные частоты смектической мембраны, особенно в случае, когда она искривлена. Обнаружено, что частотный сдвиг, относящийся; к чисто капиллярному, случаю (БтА или БтС фазы) пропорционален произведению эффективного сдвигового модуля в плоскости смектических слоев и кривизны 1Я1о2.
Группа в Осаке изучала электрооптику свободно подвешенных сегнетоэлекгрических ЖК-плёнок [108]. Конструкция ячейки позволяла получать прямоугольный периметр с варьируемой шириной (схема типа З-б). Длинные стороны такой рамки служили также электродами, что обеспечивало однородное электрическое поле в плоскости смектических слоёв. Следует отметить, что в абсолютном большинстве более ранних работ поле прикладывалось перпендикулярно, с помощью катушек, располагаемых под поверхностью пленки (электростатический метод). С помощью метода эллипсометрии при известных показателях преломления и размерах молекул были получены значения, толщины плёнок, составлявшие в данном эксперименте от 80 до 120 слоёв (при.толщине одного; слоя в 3.4 нм, оцененной из дифракции рентгеновских лучей). При исследовании эффекта переориентации молекул под действием электрического поля, важным; результатом явились обнаруженные существенные различия между протеканием этогхг процесса в пленке и в стандартной сэндвичевой ячейке. Так, например, в сэндвичевой; геометрии электрическое поле должно превысить некоторое пороговое значение, чтобы произошла переориентация молекул, в то время как в пленке переориентация наступает сразу же после приложения практически сколь угодно малого электрического поля противоположного знака. Соответственно, не наблюдается характерный для стандартной ячейки гистерезис зависимости оптического пропускания от поля. Полученные результаты свидетельствуют о том, что пороговый характер элекгрооптического эффекта определяется взаимодействием молекул Ж е подложкой. Также было обнаружено, что электрооптический эффект в свободно подвешенной пленке значительно “быстрее”, чем в стандартной ячейке - характерные времена отклика составляют порядка 0.5 и 30 миллисекунд соответственно.