Nowe materiały elektrooptyczne na bazie chiralnych
Transkrypt
Nowe materiały elektrooptyczne na bazie chiralnych
Nowe materiały elektrooptyczne na bazie chiralnych ferroelektrycznych ciekłych kryształów Miejsce realizacji: Zakład Fizyki Ciekłych Kryształów IFM PAN http://www.ifmpan.poznan.pl/scientificd.php?div=6 Kontakt: dr hab. Jerzy Hoffmann, email: [email protected], tel.618 695 164 . Wprowadzenie: Polarność warstw smektycznych ferroelektrycznych ciekłych kryształów (FCK) sprawia, że przyłożenie do ciekłego kryształu nawet słabego pola elektrycznego znacznie zmienia jego makroskopowe właściwości optyczne i dielektryczne. Ta cecha ferroelektrycznych ciekłych kryształów decyduje o ich atrakcyjności w sferze zastosowań. Przydatność FCK przy konstrukcji wyświetlaczy i ekranów zależy nie tylko od tego jak łatwo można polem elektrycznym sterować ich właściwościami, ale również od tego jak szybko reagują na zmiany sygnałów sterujących. Z dotychczasowych badań wynika, że właściwości fazy Sm Cα są pod tym względem dużo lepsze od tych, jakie charakteryzują stosowaną aktualnie fazę SmC*. Bardzo rozwinięta w ostatnich latach, dzięki olbrzymiemu postępowi technologii chemicznej możliwość "programowania" właściwości nowych syntetyzowanych materiałów ciekłokrystalicznych może być wykorzystana tylko wtedy, gdy dobrze znana jest struktura charakteryzująca nowy produkt. Ten warunek w przypadku fazy Sm Cα nie jest spełniony a prace badawcze, których celem jest wyjaśnienie zagadki struktury fazy Sm Cα obok znaczenia poznawczego, zyskują dodatkową wartość przybliżając moment jej zastosowania w urządzeniach technicznych. Cel naukowy pracy i proponowane metody badawcze. Faza Sm Cα zachowuje się jak kryształ optycznie jednoosiowy a z badań rentgenograficznych wynika, że grubość warstw smektycznych jest mniejsza od długości molekuł, zatem molekuły w tej fazie są pochylone. Jaką strukturę musi mieć pochylona faza smektyka C* by być jednoosiową optycznie? Celem badań, których wykonanie planowane jest w ramach pracy doktorskiej, jest dostarczenie doświadczalnych argumentów, które mogłyby być użyteczne w dyskusji na temat struktury fazy Sm Cα. Eksperymenty zaplanowane do wykonania w ramach pracy powinny spełniać dwa warunki: - koncentrować się na takich właściwościach fazy Sm Cα, które w modelach teoretycznych różnią się najbardziej ( np. bardzo krótki skok spirali lub brak spirali, skorelowanie kierunków długich osi molekuł w warstwach smektycznych lub brak korelacji), - dawać nadzieję na wykonanie precyzyjnych pomiarów metodami dostępnymi w laboratoriach IFM PAN. Planowane jest wykonanie następujących eksperymentów: 1. Umożliwiających wyznaczenie polaryzacji fleksoelektrycznej (PF) - jednoczesnego pomiaru przenikalności elektrycznej i amplitudy efektu elektrooptycznego. 2. Badania dyspersji przenikalności elektrycznej i efektu elektrooptycznego. Istnienie osi śrubowej w tego typu badaniach objawia się w postaci osobnego pasma. Większość pomiarów powinna być wykonana w przedziale temperatur rozszerzonym o obszary obejmujące przejścia oraz w funkcji natężenia pola elektrycznego. 3. Ważnym elementem badań temperaturowych, zwłaszcza w odniesieniu do obszaru temperatur przejść fazowych, jest rejestracja obrazów z mikroskopu polaryzacyjnego. Analiza zdjęć wykonanych przy użyciu szybkiej kamery (do 30000 klatek/s) skorelowana z wynikami innej, rejestrowanej wielkości fizycznej (jednoczesny zapis), dostarcza cennych informacji na temat przebiegu i dynamiki procesów przełączania FCK.