zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-1974Research ArticleАННОТАЦИИ АНГЛОЯЗЫЧНЫХ СТАТЕЙABSTRACTS ENGLISH-LANGUAGE ARTICLESСтруктурные и оптические свойства жидкокристаллических бинарных смесей с наночастицами фосфора Dy3+Structural and Optical Properties of Liquid Crystalline Binary Mixtures with Dy3+ Phosphor NanoparticlesTrisanjyaR.TrisanjyaR.

Вишакхапатнам

Visakhapatnam

ManepalliR. K. N. R.ManepallR. K. N. R.

Вишакхапатнам

Visakhapatnam

prof.mrnrao@andhrauniversity.edu.inRaoM. C.RaoM. C.

Виджаявада

Vijayawada

raomc72@gmail.comУниверситет АндхраLCNC Laboratory, Department of Physics, Andhra UniversityКолледж Андхра ЛойолаDepartment of Physics, Andhra Loyola College202526092025925697697Copyright © Trisanjya R., Manepalli R., Rao M., 20252025Trisanjya R., Manepalli R., Rao M.Trisanjya R., Manepall R., Rao M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1974

Изучены структурные и оптические характеристики бинарной смеси, состоящей из п-(н-пропилокси)бензойной кислоты (3OBA) и п-(н-бутокси)бензойной кислоты (4OBA), интегрированной с различными концентрациями (1, 1.5 и 2 мас.%) наночастиц люминофора с Dy3+:Li4Zn(PO4)2 (НЧ:Dy3+). Синтезированная смесь жидкокристаллических (ЖК) наночастиц охарактеризована с использованием рентгеновской дифракции (РД), сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), инфракрасной Фурье-спектроскопии (ИК-Фурье), УФ-видимой спектроскопии и поляризационной оптической микроскопии (ПОМ). С помощью РД-анализа определен размер НЧ:Dy3+ в смеси НЧ: ~85.23 нм. Изображения СЭМ подтвердили равномерное распределение НЧ:Dy3+ в смеси ЖК-НЧ. ИК-Фурье-спектроскопия подтвердила наличие функциональных групп, связанных с НЧ:Dy3+ в синтезированном соединении. Оптическая ширина запрещенной зоны, определенная по графику Тауца, увеличилась на 0.62 эВ из-за легирования наночастицами. С помощью ПОМ выявлены фазы как чистых, так и диспергированных наночастицами ЖК-смесей, продемонстрированы минимальные изменения температур нематического перехода. Показано, что синтезированная смесь ЖК-НЧ является превосходным материалом, пригодным для микроволновых применений. 

In the current study, the structural and optical characteristics of a binary mixture composed of p-(npropyloxy) benzoic acid (3OBA) and p-(n-butoxy) benzoic acid (4OBA), integrated with varying concentrations (1, 1.5, and 2 wt.%) of Dy3+:Li4Zn(PO4)2 phosphor nanoparticles (NPs), are systematically examined. The synthesized liquid crystalline (LC) nanoparticle mixture was characterized using a range of analytical techniques, including X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy, UV-visible spectroscopy, and polarizing optical microscopy (POM). XRD analysis revealed that the size of the Dy3+-doped phosphor NPs in the LC mixture was approximately 85.23 nm. SEM images confirmed the uniform dispersion of Dy3+-doped phosphor NPs within the LC mixture. FTIR spectroscopy further corroborated the presence of functional groups associated with Dy3+-doped phosphor NPs in the synthesized compound. The optical bandgap determined from Tauc’s plot was increased by 0.62 eV due to doping of nanoparticles. Additionally, POM imaging revealed the phases of both pure and nanoparticledispersed LC mixtures, showing minimal changes in the nematic transition temperatures. Studies confirm that the synthesized liquid crystal nanoparticle mixture is an excellent material useful for microwave applications.

бинарная смесьлегирование Dy3+рентгеновская дифракциясканирующая электронная микроскопияИК-Фурье-спектроскопияУФ-видимая спектроскопияполяризационная оптическая микроскопияbinary mixtureDy3+ dopedX-ray diffractionscanning electron microscopyFourier-transform infraredUV-Visiblepolarizing optical microscopyReferencesP. J. Collings, M. Hird, Introduction to Liquid Crystals Chemistry and Physics, Taylor & Francis London (1997).P. J. Collings, M. Hird, Introduction to Liquid Crystals Chemistry and Physics, Taylor & Francis London (1997).S. Singh, Liquid Crystals Fundamentals, World Scientific, Singapore (2002).S. Singh, Liquid Crystals Fundamentals, World Scientific, Singapore (2002).S. Chandrasekhar, Liquid Crystals, 2nd ed., Cambridge (UK), Cambridge University Press (1992).S. Chandrasekhar, Liquid Crystals, 2nd ed., Cambridge (UK), Cambridge University Press (1992).T. Hegmann, H. Qi, V. M. Marx, J. Inorg. Organomet., 17, No. 3, 483–508 (2007).T. Hegmann, H. Qi, V. M. Marx, J. Inorg. Organomet., 17, No. 3, 483–508 (2007).H. K. Bisoyi, S. Kumar, Chem. Soc. Rev., 40, 306–319 (2011).H. K. Bisoyi, S. Kumar, Chem. Soc. Rev., 40, 306–319 (2011).D. Sikharulidze, Appl. Phys. Lett., 86, No. 3, 0335073 (2005).D. Sikharulidze, Appl. Phys. Lett., 86, No. 3, 0335073 (2005).Ph. Martinot-Lagarde, G. Durand, J. Phys., 42, 269–275 (1981).Ph. Martinot-Lagarde, G. Durand, J. Phys., 42, 269–275 (1981).J. P. F. Lagerwall, G. Scalia, Curr. Appl. Phys., 12, 1387–1412 (2012).J. P. F. Lagerwall, G. Scalia, Curr. Appl. Phys., 12, 1387–1412 (2012).J. P. F. Lagerwall, G. Scalia, Liquid Crystals with Nano and Microparticles, 1, World Scientific Press, Singapore (2016).J. P. F. Lagerwall, G. Scalia, Liquid Crystals with Nano and Microparticles, 1, World Scientific Press, Singapore (2016).O. Stamatoiu, J. Mirzaei, X. Feng, Top Curr. Chem., 318, 331–394 (2012).O. Stamatoiu, J. Mirzaei, X. Feng, Top Curr. Chem., 318, 331–394 (2012).J. P. F. Lagerwall, G. Scalia, Liquid Crystals with Nano and Microparticles, 2, World Scientific Press, Singapore (2017).J. P. F. Lagerwall, G. Scalia, Liquid Crystals with Nano and Microparticles, 2, World Scientific Press, Singapore (2017).M. Gao, K. Li, Y. Yan, S. Xin, H. Dai, G. Zhu, C. Wang, J. Mol. Struct., 1228, 129471 (2021).M. Gao, K. Li, Y. Yan, S. Xin, H. Dai, G. Zhu, C. Wang, J. Mol. Struct., 1228, 129471 (2021).L. Yu, H. Song, Z. Liu, L. Yang, S. L. Z. Zheng, J. Phys. Chem. B, 109, 11450–11455 (2005).L. Yu, H. Song, Z. Liu, L. Yang, S. L. Z. Zheng, J. Phys. Chem. B, 109, 11450–11455 (2005).G. Kaur, Khushboo, P. Malik, J. Mol. Liq., 351, No. 1, 118639 (2022).G. Kaur, Khushboo, P. Malik, J. Mol. Liq., 351, No. 1, 118639 (2022).P. Ramadevi Suguru, T. Arun Kumar, V. Jayalakshmi, J. Alloys Compd., 963, 171198 (2023).P. Ramadevi Suguru, T. Arun Kumar, V. Jayalakshmi, J. Alloys Compd., 963, 171198 (2023).E. A. Melnikova, A. L. Tolstik, D. V. Gorbach, J. Appl. Spectrosc., 90, 427–435 (2023).E. A. Melnikova, A. L. Tolstik, D. V. Gorbach, J. Appl. Spectrosc., 90, 427–435 (2023).S. N. Sharangovich, V. O. Dolgirev, Russ. Phys. J., 65, 1246–1256 (2022).S. N. Sharangovich, V. O. Dolgirev, Russ. Phys. J., 65, 1246–1256 (2022).C. C. Wu, K. B. Chen, C. S. Lee, T. M. Chen, B. M. Cheng, Chem. Mater., 19, 3278–3285 (2007).C. C. Wu, K. B. Chen, C. S. Lee, T. M. Chen, B. M. Cheng, Chem. Mater., 19, 3278–3285 (2007).A. Destainville, E. Champion, D. Bernache-Assollant, E. Laborde, Mater. Chem. Phys., 80, 269–277 (2003).A. Destainville, E. Champion, D. Bernache-Assollant, E. Laborde, Mater. Chem. Phys., 80, 269–277 (2003).P. Subhapriya, P. S. Vijayan, M. L. N. Madhu Mohan, Mol. Crys. Liq. Cryst., 571, No. 1, 40–56 (2013).P. Subhapriya, P. S. Vijayan, M. L. N. Madhu Mohan, Mol. Crys. Liq. Cryst., 571, No. 1, 40–56 (2013).S. Debnath, S. K. Saxena, V. Nagabhatla, Catal. Commun., 84, 129–133 (2016).S. Debnath, S. K. Saxena, V. Nagabhatla, Catal. Commun., 84, 129–133 (2016).Y. M. Lai, X. F. Liang, S. Y. Yang, J. X. Wang, L. H. Cao, B. J. Dai, Mol. Struct., 992, 84–88 (2011).Y. M. Lai, X. F. Liang, S. Y. Yang, J. X. Wang, L. H. Cao, B. J. Dai, Mol. Struct., 992, 84–88 (2011).Amit Sharma, Praveen Malik, Ravindra Dhar, Pankaj Kumar, Bull. Mater. Sci., 42, 215 (2019).Amit Sharma, Praveen Malik, Ravindra Dhar, Pankaj Kumar, Bull. Mater. Sci., 42, 215 (2019).Ramadevi Suguru Pathinti, Buchaiah Gollapelli, Suresh Kumar Jakka, Jayalakshmi Vallamkondu, J. Mol. Liq., 336, 116877 (2021).Ramadevi Suguru Pathinti, Buchaiah Gollapelli, Suresh Kumar Jakka, Jayalakshmi Vallamkondu, J. Mol. Liq., 336, 116877 (2021).Geeta Yadav, Mahendra Kumar, Atul Srivastava, Rajiv Manohar, Chin. J. Phys., 57, 82–89 (2019).Geeta Yadav, Mahendra Kumar, Atul Srivastava, Rajiv Manohar, Chin. J. Phys., 57, 82–89 (2019).G.W. Gray, Molecular Structures and Properties of Liquid Crystals, London, New York (1962).G.W. Gray, Molecular Structures and Properties of Liquid Crystals, London, New York (1962).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.