zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-2364Research ArticleАННОТАЦИИ АНГЛОЯЗЫЧНЫХ СТАТЕЙABSTRACTS ENGLISH-LANGUAGE ARTICLESОптические свойства жидкокристаллических материалов на основе диспергированной p-n-децилоксибензойной кислоты c ZnOOptical Properties of ZnO Dispersed p-n-Decyloxy Benzoic Acid Liquid CrystalsJayapradaP.JayapradaP.

Виджаявада 

Vijayawada 

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

Государственный колледж (А) 

Rajahmundry 

prof.mrnrao@andhrauniversity.edu.inKumarT. A.KumarT. A.

Мачилипатнам 

Machilipatnam 

RaoK. K.RaoK. K.

Ситхарампурам, Нарасапур 

Seetharampuram, Narasapur 

RaoM. C.RaoM. C.

Виджаявада 

Vijayawada 

raomc72@gmail.comVajhaM.VajhaM.

Мачилипатнам 

Machilipatnam 

BegumSk. S.BegumSk. S.

Мачилипатнам 

Machilipatnam

KumarM. T.KumarM. T.

Виджаявада 

Vijayawada 

SonyK.SonyK.

Ваддесварам, Гунтур 

Vaddeswaram 

Кафедра физики, Инженерно-технологический институт ДханекулаИндияDepartment of Physics, Dhanekula Institute of Engineering & TechnologyIndiaГосударственный колледж (А)ИндияDepartment of Physics, Government College (A)IndiaКафедра химии, Университет КришныИндияDepartment of Chemistry, Krishna UniversityIndiaФакультет физики (S&H), Инженерно-технологический колледж Сварнандра (A)ИндияDepartment of Physics (S&H), Swarnandhra College of Engineering & Technology (A)IndiaКафедра физики, Колледж Андхра ЛойолаИндияDepartment of Physics, Andhra Loyola CollegeIndiaКафедра бионаук и биотехнологий, Университет КришныИндияDepartment of Biosciences and Biotechnology, Krishna UniversityIndiaИнженерно-технологический колледж Университета КришныИндияDepartment of BS&H, University College of Engineering and Technology, Krishna UniversityIndiaКафедра информатики и вычислительной техники, Инженерно-технологический институт ДханекулаИндияDepartment of CSE, Dhanekula Institute of Engineering and TechnologyIndiaОбразовательный фонд Конеру ЛакшмайиИндияDepartment of ECE, Koneru Lakshmaiah Education FoundationIndia20260809202693458312Copyright © Jayaprada P., Manepalli R., Kumar T., Rao K., Rao M., Vajha M., Begum S., Kumar M.T., Sony K., 20262026Jayaprada P., Manepalli R., Kumar T., Rao K., Rao M., Vajha M., Begum S., Kumar M.T., Sony K.Jayaprada P., Manepalli R., Kumar T., Rao K., Rao M., Vajha M., Begum S., Kumar M., Sony K.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/2364

Представлены расчеты двулучепреломления и параметра порядка жидкокристаллической (ЖК) p-n-децилоксибензойной кислоты (10OBA) с включением наночастиц ZnO (НЧ) в различных низких концентрациях (0.5–2.0 мас.%). Добавление НЧ ZnO в 10OBA приводит к значительным изменениям оптических свойств – показателя преломления, двулучепреломления и параметра порядка. Благодаря большему размеру и более высоким дипольным моментам по сравнению с нематическими молекулами ЖК-материалов НЧ ZnO создают больший крутящий момент, который способствует ориентации ЖК-молекул и приводит к увеличению двулучепреломления и улучшению упорядоченности внутри ЖК-системы. Параметры порядка рассчитаны с помощью четырех оптических методов — Кучинского, Халлера, эффективной геометрии и Вукса — в стабилизированной нематической области в видимом диапазоне при 435, 500, 570 и 635 нм. Дисперсионная способность также увеличивается для комплексов 10OBA с НЧ ZnO различной концентрации. Материалы 10OBA с НЧ ZnO могут быть использованы в ЖК-дисплеях и перестраиваемых линзах.

This paper deals with the birefringence and order parameter calculation of liquid crystalline (LC) materials like p-n-decyloxy (10OBA) benzoic acid with the incorporation of ZnO nanoparticles (NPs) in different low wt.% concentrations (0.5–2 wt.%). From the characterization techniques, it is evident that ZnO NPs in 10OBA results in significant changes in optical properties such as refractive index (RI), birefringence (δn) and order parameter (S). The observations suggest that, because of their larger size and higher dipole moments compared to the nematic LC molecules, ZnO NPs generate a higher torque. This torque facilitates the orientation of the LC molecules, leading to increased birefringence and improved ordering within the LC system. The order parameter values are calculated using four optical methods – Kuczynksi, Haller, Effective geometry, and Vuks – at a stabilized nematic region in the visible range at 435, 500, 570, and 635 nm wavelengths. The values of dispersive powers are also increased for the 10OBA with ZnO NPs in various concentrations. The results suggest that the materials can be used in liquid crystal displays and tunable lenses.

жидкий кристаллнанодисперсиянаночастицы ZnOпоказатель преломлениядвулучепреломлениедисперсионная способностьliquid crystalnano-dispersionZnO nanoparticlesrefractive indexbirefringencedispersive powerReferencesP. 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).K. Goossens, Chem. Rev., 116, 4643–4807 (2016).K. Goossens, Chem. Rev., 116, 4643–4807 (2016).C. A. Brackett, IEEE Areas Commun., 8, 948–964 (1990).C. A. Brackett, IEEE Areas Commun., 8, 948–964 (1990).L. Zhu, G. Zhu, A. Wang, L. Wang, J. Ai, S. Chen, C. Du, J. Liu, S. Yu, J.Wang, Opt. Lett., 43, 1890–1893 (2018).L. Zhu, G. Zhu, A. Wang, L. Wang, J. Ai, S. Chen, C. Du, J. Liu, S. Yu, J.Wang, Opt. Lett., 43, 1890–1893 (2018).N. Panwar, S. Sharma, A. K. Singh, Phys. Commun., 18, 64–84 (2016).N. Panwar, S. Sharma, A. K. Singh, Phys. Commun., 18, 64–84 (2016).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. D. Lynch, D. L. Patrick, Nano Lett., 2, 1197–1201 (2002).M. D. Lynch, D. L. Patrick, Nano Lett., 2, 1197–1201 (2002).R. Basu, G. Iannacchione, Appl. Phys. Lett., 106, 124312 (2009).R. Basu, G. Iannacchione, Appl. Phys. Lett., 106, 124312 (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).H. Jiang, N. Toshima, Chem. Lett., 38, 566–567 (2009).H. Jiang, N. Toshima, Chem. Lett., 38, 566–567 (2009).L. J. Martinez-Miranda, K. M. Traister, Z. I. Meléndez-Rodríguez, L. Salamanca-Riba, J. Appl. Phys. Lett., 97, 223301 (2011).L. J. Martinez-Miranda, K. M. Traister, Z. I. Meléndez-Rodríguez, L. Salamanca-Riba, J. Appl. Phys. Lett., 97, 223301 (2011).F. Brochard, P. G. de Gennes, J. Phys. France, 31, 691–708 (1970).F. Brochard, P. G. de Gennes, J. Phys. France, 31, 691–708 (1970).I. Dierking, G. Scalia, P. Morales, D. LeClere, Adv. Mater., 16, No. 11, 865–869 (2004).I. Dierking, G. Scalia, P. Morales, D. LeClere, Adv. Mater., 16, No. 11, 865–869 (2004).I. Dierking, G. Scalia, P. J. Morales, J. Appl. Phys., 97, 044309 (2005).I. Dierking, G. Scalia, P. J. Morales, J. Appl. Phys., 97, 044309 (2005).J. CLoudet, P. Barois, P. Poulin, Nature, 407, 611–613 (2013).J. CLoudet, P. Barois, P. Poulin, Nature, 407, 611–613 (2013).L. J. Martínez-Miranda, L. Kurihara, J. Appl. Phys., 105, 084305 (2009).L. J. Martínez-Miranda, L. Kurihara, J. Appl. Phys., 105, 084305 (2009).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).F. Li, O. Buchnev, C. I. Cheon, et al., Phys. Rev. Lett., 97, 147801 (2006).F. Li, O. Buchnev, C. I. Cheon, et al., Phys. Rev. Lett., 97, 147801 (2006).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).H. Y. Jung, H. J. Kim, S. Yang, Y. G. Kang, B. Y. Oh, H. G. Park, D. S. Seo, Liq. Cryst., 39, 789–793 (2012).H. Y. Jung, H. J. Kim, S. Yang, Y. G. Kang, B. Y. Oh, H. G. Park, D. S. Seo, Liq. Cryst., 39, 789–793 (2012).H. J. Kim, Y. G. Kang, H. G. Park, K. M. Lee, S. Yang, H. Y. Jung, D. S. Seo, Liq. Cryst., 38, 871–875 (2011).H. J. Kim, Y. G. Kang, H. G. Park, K. M. Lee, S. Yang, H. Y. Jung, D. S. Seo, Liq. Cryst., 38, 871–875 (2011).Y. A. Nastishin, H. Liu, T. Schneider, V. Nazarenko, R. Vasyuta, S. V. Shiyanovskii, O. D. Lavrentovich, Phys. Rev. E, 72, 041711 (2005).Y. A. Nastishin, H. Liu, T. Schneider, V. Nazarenko, R. Vasyuta, S. V. Shiyanovskii, O. D. Lavrentovich, Phys. Rev. E, 72, 041711 (2005).A. Kumar, R. Manohar, Liq. Cryst., 39, 889–897 (2012).A. Kumar, R. Manohar, Liq. Cryst., 39, 889–897 (2012).L. Isa, E. Amstad, K. Schwenke, E. D. Gado, Patrick Ilg, Martin Kroger, E. Reimhult, Soft Matter, 7, 7663–7675 (2011).L. Isa, E. Amstad, K. Schwenke, E. D. Gado, Patrick Ilg, Martin Kroger, E. Reimhult, Soft Matter, 7, 7663–7675 (2011).M. Tejaswi, P. Pardhasaradhi, B. T. P. Madhav, M. C. Rao, N. Krishna Mohan, R. K. N. R. Manepalli, Liq. Cryst., 47, 918–938 (2020).M. Tejaswi, P. Pardhasaradhi, B. T. P. Madhav, M. C. Rao, N. Krishna Mohan, R. K. N. R. Manepalli, Liq. Cryst., 47, 918–938 (2020).D. Venkata Rao, P. Pardhasaradhi, V. G. K. M. Pisipati, P. V. Datta Prasad, Phase Trans., 623, 87–103 (2015).D. Venkata Rao, P. Pardhasaradhi, V. G. K. M. Pisipati, P. V. Datta Prasad, Phase Trans., 623, 87–103 (2015).P. Jayaprada, P. Pardhasaradhi, B. T. P. Madhav, K. Krishna Reddy, D. Rama Sekhara Reddy, G. Giridhar, M. C. Rao, R. K. N. R. Manepalli, Z. Naturforsch., 76, 75–98 (2021).P. Jayaprada, P. Pardhasaradhi, B. T. P. Madhav, K. Krishna Reddy, D. Rama Sekhara Reddy, G. Giridhar, M. C. Rao, R. K. N. R. Manepalli, Z. Naturforsch., 76, 75–98 (2021).

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