zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-2102Research ArticleАННОТАЦИИ АНГЛОЯЗЫЧНЫХ СТАТЕЙABSTRACTS ENGLISH-LANGUAGE ARTICLESОптические свойства и параметр порядка жидкокристаллической p-n-ундецилоксибензойной кислоты, допированной наночастицами ZnOEffect of ZnO Nanoparticles Dispersed in p-n-Undecyloxy Benzoic Acid Liquid Crystalline Compounds: Optical and Order Parameter StudiesJayapradaP.JayapradaP.

Виджаявада

Department of Physics

Vijayawada

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

Раджамандри

Department of Physics

Rajahmundry

prof.mrnrao@andhrauniversity.edu.inRaoK. K.RaoK. K.

Ситарампурам, Нарасапур

Department of Physics

Seetharampuram, Narasapur

RaoM. C.RaoM. C.

Виджаявада

Department of Physics

Vijayawada

raomc72@gmail.comSatyanarayanaT.SatyanarayanaT.

Факультет физики

Милаварам

Division of Physics, Freshman Engineering Department

Mylavaram

SubbareddyY.SubbareddyY.

Факультет химии

Милаварам

Division of Chemistry, Freshman Engineering Department

Mylavaram

RaniN. U.RaniN. Usha

Виджаявада

Department of FED

Vijayawada

KoutavarapuR.KoutavarapuRavindranadh

Раджам, Андхра-Прадеш

Physics Division, Department of Basic Sciences and Humanities 

Rajam, Andhra Pradesh

KumarM. T.KumarM. Tanooj

Кафедра CSE

Виджаявада

Department of CSE

Vijayawada

Инженерно-технологический институт ДханекулаDhanekula Institute of Engineering and TechnologyГосударственный колледжGovernment CollegeИнженерно-технологический колледж СварнандхраSwarnandhra College of Engineering & TechnologyКолледж Андхра ЛойолаAndhra Loyola CollegeИнженерный колледж Лакиредди Бали РеддиLakireddy Bali Reddy College of EngineeringТехнологический институт СиддхартхиPVP Siddhartha Institute of TechnologyТехнологический институт GMRGMR Institute of Technology202622012026931149149Copyright © Jayaprada P., Manepalli R.N., Rao K.K., Rao M.C., Satyanarayana T., Subbareddy Y., Rani N.U., Koutavarapu R., Kumar M.T., 20262026Jayaprada P., Manepalli R.N., Rao K.K., Rao M.C., Satyanarayana T., Subbareddy Y., Rani N.U., Koutavarapu R., Kumar M.T.Jayaprada P., Manepalli R.N., Rao K.K., Rao M.C., Satyanarayana T., Subbareddy Y., Rani N.U., Koutavarapu R., Kumar M.T.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/2102

Исследованы оптические свойства и параметр порядка смеси жидкокристаллической p-n-ундецилоксибензойной кислоты (11OBA) с включением наночастиц оксида цинка в различных концентрациях (0.5–2 мас.%). Выраженный максимум поглощения наблюдался при »235 нм как для чистых, так и для нанодисперсных жидкокристаллических образцов. Спектры фотолюминесценции демонстрируют два отчетливых максимума при 367 и 618 нм, тогда как наночастицы ZnO, диспергированные в 11OBA, показали один максимум при 392 нм. Максимум при 367 нм относится к излучению свободных экситонов вблизи края запрещенной зоны, максимум при 618 нм указывает на излучение с глубоких уровней, обусловленное точечными дефектами, такими как вакансии и междоузлия в запрещенной зоне. Рассчитаны параметры порядка для смеси 11OBA с наночастицами ZnO с использованием модели Кучински, экстраполяции Галлера, эффективной геометрии и модели Вукса в стабилизированной нематической области в видимом диапазоне на длинах волн 460, 500, 570 и 635 нм.

This paper presents the optical and order parameter studies of a mixture of liquid crystalline (LC) materials, such as p-n-undecyloxy benzoic acid (11OBA), including the incorporation of zinc oxide (ZnO) nanoparticles (NPs) at different weight concentrations (0.5–2 wt.%). Studies, including optical absorption, photoluminescence (PL), birefringence, refractive indices, and order parameters, were undertaken on the prepared samples. A prominent absorption peak was observed approximately at 235 nm for both the pure and nano-dispersed liquid crystal samples. The PL spectra exhibit two distinct peaks, located at 367 and 618 nm, whereas ZnO NPs dispersed 11OBA showed a single peak at 392 nm. The peak observed at 367 nm is attributed to near-band-edge emission of free excitons, whereas the peak at 618 nm is indicative of deep-level emission, resulting from point defects such as vacancies and interstitials within the bandgap. The order of parameter values are also calculated for the mixture of the 11OBA LC compound dispersed with ZnO NPs using different models like Kuczynksi, Haller extrapolation, effective geometry, and Vuks at a stabilized nematic region in the visible range at 460, 500, 570, and 635 nm wavelengths.

11OBAнаночастицы ZnOУФ-видимый диапазонфотолюминесценцияпоказатель преломленияпараметр порядка11OBAzinc oxide nanoparticlesUV-visiblephotoluminescencerefractive indexorder parameterReferencesP. G. De Gennes, J. Prost, The Physics of Liquid Crystals, Clarendon, Oxford (1993).P. G. De Gennes, J. Prost, The Physics of Liquid Crystals, Clarendon, Oxford (1993).L. M. Blinov, Structure and Properties of Liquid Crystals, New York, Springer (2010).L. M. Blinov, Structure and Properties of Liquid Crystals, New York, Springer (2010).3. K. Goossens, Chem. Rev., 116, 4643–4807 (2016).3. K. Goossens, Chem. Rev., 116, 4643–4807 (2016).R. J. Bushby, S. M. Kelly, O. Neillm, Liquid Crystalline Semiconductors, Netherlands, Springer (2013).R. J. Bushby, S. M. Kelly, O. Neillm, Liquid Crystalline Semiconductors, Netherlands, Springer (2013).T. Wohrle, Chem. Rev., 116, 1139–1241 (2016).T. Wohrle, Chem. Rev., 116, 1139–1241 (2016).Liquid Crystals-Application and Uses, Ed. B. Bahadur, World Scientific, Singapore (1990).Liquid Crystals-Application and Uses, Ed. B. Bahadur, World Scientific, Singapore (1990).D. Demus, J. Goodby, G. W. Gray, H. W. Spiess, Handbook of Liquid Crystals, Ed. V. Vill, Wiley-VCH, Weinheim (1998).D. Demus, J. Goodby, G. W. Gray, H. W. Spiess, Handbook of Liquid Crystals, Ed. V. Vill, Wiley-VCH, Weinheim (1998).S. Dutt, P. F. Siril, S. Remita, RSC Adv., 7, 5733–5750 (2017).S. Dutt, P. F. Siril, S. Remita, RSC Adv., 7, 5733–5750 (2017).S. Ghosh, L. Ramos, H. Remita, Nanoscale, 10, 5793–5819 (2018).S. Ghosh, L. Ramos, H. Remita, Nanoscale, 10, 5793–5819 (2018).M. Rahman, W. Lee, J. Appl. Phys., 42, 063001 (2009).M. Rahman, W. Lee, J. Appl. Phys., 42, 063001 (2009).A. K. Misra, A. K. Srivastava, J. P. Shukla, R. Manohar, Phys. Scr., 78, 065602 (2008).A. K. Misra, A. K. Srivastava, J. P. Shukla, R. Manohar, Phys. Scr., 78, 065602 (2008).A. I. Allagulov, S. A. Pikin, V. G. Chigrinov, Liq. Cryst., 5, 1099–1105 (1989).A. I. Allagulov, S. A. Pikin, V. G. Chigrinov, Liq. Cryst., 5, 1099–1105 (1989).M. Zennyoji, J. Yokoyama, Y. Takanishi, K. Ishikawa, H. Takezoe, K. Itoh, Jpn. J. Appl. Phys., 37, 6071 (1998).M. Zennyoji, J. Yokoyama, Y. Takanishi, K. Ishikawa, H. Takezoe, K. Itoh, Jpn. J. Appl. Phys., 37, 6071 (1998).S. T. Lagerwall, Ferroelectric and Antiferroelectric Liquid Crystals, Weinhelm, Wiley-VCH, 200 (1999).S. T. Lagerwall, Ferroelectric and Antiferroelectric Liquid Crystals, Weinhelm, Wiley-VCH, 200 (1999).J. C. Loudet, P. Barois, P. Poulin, Nature London, 407, 611–613 (2000).J. C. Loudet, P. Barois, P. Poulin, Nature London, 407, 611–613 (2000).L. J. Martínez-Miranda, L. Kurihara, J. Appl. Phys., 105, 084305 (2009).L. J. Martínez-Miranda, L. Kurihara, J. Appl. Phys., 105, 084305 (2009).A. Malik, A. Choudhary, P. Silotia, A. M. Biradar, J. Appl. Phys., 110, 064111 (2011).A. Malik, A. Choudhary, P. Silotia, A. M. Biradar, J. Appl. Phys., 110, 064111 (2011).18. H. Jiang, N. Toshima, Chem. Lett., 38, 566–567 (2009).18. H. Jiang, N. Toshima, Chem. Lett., 38, 566–567 (2009).L. J. Martinez-Miranda, K. M. Traister, I. Meléndez-Rodríguez, L. Salamanca-Riba, Appl. Phys. Lett., 97, 223301 (2010).L. J. Martinez-Miranda, K. M. Traister, I. Meléndez-Rodríguez, L. Salamanca-Riba, Appl. Phys. Lett., 97, 223301 (2010).A. Rastogi, G. Pathak, A. Srivastava, J. Herman, R. Manohar, J. Mol. Liq., 255, 93–101 (2018).A. Rastogi, G. Pathak, A. Srivastava, J. Herman, R. Manohar, J. Mol. Liq., 255, 93–101 (2018).K. V. Surya Narayana Raju, S. Salma Begum, B. Dharma Sagar, Shaik Babu, Ras. J. Chem., 10, 37–45 (2017).K. V. Surya Narayana Raju, S. Salma Begum, B. Dharma Sagar, Shaik Babu, Ras. J. Chem., 10, 37–45 (2017).S. Supreet, S. Kumar, K. Raina, R. Pratibha, Liq. Cryst., 40, 228–236 (2013).S. Supreet, S. Kumar, K. Raina, R. Pratibha, Liq. Cryst., 40, 228–236 (2013).N. Pushpavathi, K. L. Sandhya, S. Krishna Prasad, J. Mol. Liq., 302, 112571 (2020).N. Pushpavathi, K. L. Sandhya, S. Krishna Prasad, J. Mol. Liq., 302, 112571 (2020).D. Jayoti, P. Malik, S. Krishna Prasad, J. Mol. Liq., 250, 381–387 (2018).D. Jayoti, P. Malik, S. Krishna Prasad, J. Mol. Liq., 250, 381–387 (2018).A. Sharma, P. Malik Ravindra Dhar, Pankaj Kumar, Bull. Mater. Sci., 42, 215–227 (2019).A. Sharma, P. Malik Ravindra Dhar, Pankaj Kumar, Bull. Mater. Sci., 42, 215–227 (2019).A. K. Misra, P. K. Tripathi, K. K. Pandey, B. P. Singh, R. Manohar, J. Dis. Sci. Tech., 41, 2136–2142 (2019).A. K. Misra, P. K. Tripathi, K. K. Pandey, B. P. Singh, R. Manohar, J. Dis. Sci. Tech., 41, 2136–2142 (2019).P. Jayaprada, M. C. Rao, B. T. P. Madhav, P. Pardhasaradhi, R. K. N. R. Manepalli, J. Appl. Spectrosc., 91, 858–865 (2024).P. Jayaprada, M. C. Rao, B. T. P. Madhav, P. Pardhasaradhi, R. K. N. R. Manepalli, J. Appl. Spectrosc., 91, 858–865 (2024).F. Oba, S. R. Nishitani, S. Isotani, H. Adachi, I. Tanaka, J. Appl. Phys., 90, 824–828 (2001).F. Oba, S. R. Nishitani, S. Isotani, H. Adachi, I. Tanaka, J. Appl. Phys., 90, 824–828 (2001).V. Kumar, N. Singh, A. Kapoor, O. M. Ntwaeaborwa, H. C. Swart, J. Col. Interf. Sci., 428, 8–15 (2014).V. Kumar, N. Singh, A. Kapoor, O. M. Ntwaeaborwa, H. C. Swart, J. Col. Interf. Sci., 428, 8–15 (2014).P. Jayaprada, P. Pardhasaradhi, B. T. P. Madhav, K. K. Reddy et al., Z. Naturforsch., 76, 75–98 (2021).P. Jayaprada, P. Pardhasaradhi, B. T. P. Madhav, K. K. Reddy et al., Z. Naturforsch., 76, 75–98 (2021).

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