Электрооптический отклик пленок капсулированного полимером нематика с коническими граничными условиями

Обложка
  • Авторы: Фейзер К.А.1, Крахалев М.Н.1,2, Шабанов В.Ф.3, Зырянов В.Я.1,3
  • Учреждения:
    1. Институт физики имени Л. В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук – обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН
    2. Институт инженерной физики и радиоэлектроники, Сибирский федеральный университет
    3. Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»
  • Выпуск: Том 22, № 1 (2021)
  • Страницы: 201-209
  • Раздел: Раздел 3. Технологические процессы и материалы
  • URL: https://journals.eco-vector.com/2712-8970/article/view/562842
  • DOI: https://doi.org/10.31772/2712-8970-2021-22-1-201-209
  • ID: 562842

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Исследован электрооптический отклик пленок капсулированного полимером нематика с коническими граничными условиями. В каплях нематика формируется аксиал-биполярная конфигурация директора. Показано, что изначально ориентация осей симметрии структуры капель хаотичная как в плоскости образца, так и по отношению к нормали к подложкам. Приложенное напряжение U ориентирует биполярные оси капель параллельно электрическому полю, а процесс переориентации является пороговым только в случае исходно ортогональной ориентации биполярной оси и нормали к подложкам. Соответственно, в исходном состоянии образцы интенсивно рассеивают свет, а процесс отклика на электрическое поле имеет беспороговый характер. Исследовались образцы с толщиной пленки 5, 10, 20 и 30 мкм. Для всех исследуемых образцов характерно высокое значение максимального коэффициента пропускания и коэффициента контрастности, которые для пленки толщиной 30 мкм равны 84  % и 5536, соответственно, и достигаются при напряжении U = 12 В. Полученные результаты актуальны для использования в оптоэлектронных устройствах с низким энергопотреблением, которые требуются для развития энергосберегающих технологий в аэрокосмической технике.

Об авторах

Кристина Андреевна Фейзер

Институт физики имени Л. В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук – обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: fka@iph.krasn.ru

инженер лаборатории молекулярной спектроскопии

Россия, 660036, г. Красноярск, Академгородок, 50/38

Михаил Николаевич Крахалев

Институт физики имени Л. В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук – обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН; Институт инженерной физики и радиоэлектроники, Сибирский федеральный университет

Email: fka@iph.krasn.ru

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории молекулярной спектроскопии; Институт физики имени Л. В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук – обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН; доцент кафедры общей физики; Институт инженерной физики и радиоэлектроники Сибирского федерального университета

Россия, 660036, г. Красноярск, Академгородок, 50/38; 660041, г. Красноярск, просп. Свободный, 79

Василий Филиппович Шабанов

Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»

Email: shabanov@ksc.krasn.ru

доктор физико-математических наук, профессор, академик РАН, научный руководитель

Россия, 660036, г. Красноярск, Академгородок, 50

Виктор Яковлевич Зырянов

Институт физики имени Л. В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук – обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН; Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»

Email: zyr@iph.krasn.ru

доктор физико-математических наук, профессор, руководитель научного направления, заведующий лабораторией молекулярной спектроскопии; Институт физики имени Л. В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук – обособленного подразделения ФИЦ КНЦ СО РАН; заведующий отделом молекулярной электроники; Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук» (ФИЦ КНЦ СО РАН)

Россия, 660036, г. Красноярск, Академгородок, 50/38; 660036, г. Красноярск, Академгородок, 50

Список литературы

  1. Kitzerow H.-S. Polymer-dispersed liquid crystals From the nematic curvilinear aligned phase to ferroelectric films // Liquid Crystals. 1994. Vol. 16, № 1. P. 1–31.
  2. Жаркова Г. М., Сонин А. С. Жидкокристаллические композиты. М. : Наука, 1994. 214 с.
  3. Drzaic P. S. Polymer dispersed nematic liquid crystal for large area displays and light valves // Journal of Applied Physics. American Institute of Physics. 1986. Vol. 60, No. 6. P. 2142–2148.
  4. Kurihara S., Masumoto K., Nonaka T. Optical shutter driven photochemically from anisotropic polymer network containing liquid crystalline and azobenzene molecules // Appl. Phys. Lett. American Institute of Physics. 1998. Vol. 73, No. 2. P. 160–162.
  5. Guo S. et al. An electrically light-transmittance-controllable film with a low-driving voltage from a coexistent system of polymer-dispersed and polymer-stabilised cholesteric liquid crystals // Liquid Crystals. 2018. Vol. 45, No. 12. P. 1854–1860.
  6. Liu F. et al. Effects of monomer structure on the morphology of polymer networks and the electro-optical properties of polymer-dispersed liquid crystal films // Liquid Crystals. 2012. Vol. 39, No. 4. P. 419–424.
  7. Ya Zyryanov V. et al. Uniaxially Oriented Films of Polymer Dispersed Liquid Crystals: Textures, Optical Properties and Applications // Molecular Crystals and Liquid Crystals. 2005. Vol. 438, No. 1. P. 163/[1727]–173/[1737].
  8. Aphonin O. Optical properties of stretched polymer dispersed liquid crystal films: Angle-dependent polarized light scattering // Liquid Crystals. 1995. Vol. 19, No. 4. P. 469–480.
  9. Zyryanov V. Ya., Smorgon S. L., Shabanov V. F. Elongated films of polymer-dispersed liquid crystals as scattering polarizers // Molecular Engineering. 1992. Vol. 1, No. 4. P. 305–310.
  10. Temperature switch and thermally induced optical bistability in a PDLC / P. Mormile et al. // Optics Communications. 1998. Vol. 147, No. 4. P. 269–273.
  11. Preparation and electrooptic study of reverse mode polymer dispersed liquid crystal: Performance augmentation with the doping of nanoparticles and dichroic dye / V. Sharma et al. // Journal of Ap-plied Polymer Science. 2020. Vol. 137, No. 22. P. 48745.
  12. Wu B.-G., Erdmann J. H., Doane J. W. Response times and voltages for PDLC light shutters // Liquid Crystals. Taylor & Francis. 1989. Vol. 5, No. 5. P. 1453–1465.
  13. Polymer Dispersed Liquid Crystals for Display Application / J. W. Doane et al. // Molecular Crystals and Liquid Crystals Incorporating Nonlinear Optics. Taylor & Francis. 1988. Vol. 165, No. 1. P. 511–532.
  14. Director configurations in nematic droplets with tilted surface anchoring / M. N. Krakhalev et al. // Liquid Crystals. 2017. Vol. 44, No. 2. P. 355–363.
  15. Electrically induced structure transition in nematic liquid crystal droplets with conical boundary conditions / V. Yu. Rudyak et al. // Physical Review E. 2017. Vol. 96, No. 5. P. 052701-1–052701-5.
  16. Drzaic P. S. Liquid crystal dispersions. Singapore ; River Edge, NJ: World Scientific, 1995. 429 p.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Фейзер К.А., Крахалев М.Н., Шабанов В.Ф., Зырянов В.Я., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах