Структурные и оптические свойства жидкокристаллических бинарных смесей с наночастицами фосфора Dy³⁺

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. 

1. P. J. Collings, M. Hird, Introduction to Liquid Crystals Chemistry and Physics, Taylor & Francis London (1997).

2. S. Singh, Liquid Crystals Fundamentals, World Scientific, Singapore (2002).

3. S. Chandrasekhar, Liquid Crystals, 2nd ed., Cambridge (UK), Cambridge University Press (1992).

4. T. Hegmann, H. Qi, V. M. Marx, J. Inorg. Organomet., 17, No. 3, 483–508 (2007).

5. H. K. Bisoyi, S. Kumar, Chem. Soc. Rev., 40, 306–319 (2011).

6. D. Sikharulidze, Appl. Phys. Lett., 86, No. 3, 0335073 (2005).

7. Ph. Martinot-Lagarde, G. Durand, J. Phys., 42, 269–275 (1981).

8. J. P. F. Lagerwall, G. Scalia, Curr. Appl. Phys., 12, 1387–1412 (2012).

9. J. P. F. Lagerwall, G. Scalia, Liquid Crystals with Nano and Microparticles, 1, World Scientific Press, Singapore (2016).

10. O. Stamatoiu, J. Mirzaei, X. Feng, Top Curr. Chem., 318, 331–394 (2012).

11. J. P. F. Lagerwall, G. Scalia, Liquid Crystals with Nano and Microparticles, 2, World Scientific Press, Singapore (2017).

12. M. Gao, K. Li, Y. Yan, S. Xin, H. Dai, G. Zhu, C. Wang, J. Mol. Struct., 1228, 129471 (2021).

13. L. Yu, H. Song, Z. Liu, L. Yang, S. L. Z. Zheng, J. Phys. Chem. B, 109, 11450–11455 (2005).

14. G. Kaur, Khushboo, P. Malik, J. Mol. Liq., 351, No. 1, 118639 (2022).

15. P. Ramadevi Suguru, T. Arun Kumar, V. Jayalakshmi, J. Alloys Compd., 963, 171198 (2023).

16. E. A. Melnikova, A. L. Tolstik, D. V. Gorbach, J. Appl. Spectrosc., 90, 427–435 (2023).

17. S. N. Sharangovich, V. O. Dolgirev, Russ. Phys. J., 65, 1246–1256 (2022).

18. C. C. Wu, K. B. Chen, C. S. Lee, T. M. Chen, B. M. Cheng, Chem. Mater., 19, 3278–3285 (2007).

19. A. Destainville, E. Champion, D. Bernache-Assollant, E. Laborde, Mater. Chem. Phys., 80, 269–277 (2003).

20. P. Subhapriya, P. S. Vijayan, M. L. N. Madhu Mohan, Mol. Crys. Liq. Cryst., 571, No. 1, 40–56 (2013).

21. S. Debnath, S. K. Saxena, V. Nagabhatla, Catal. Commun., 84, 129–133 (2016).

22. Y. M. Lai, X. F. Liang, S. Y. Yang, J. X. Wang, L. H. Cao, B. J. Dai, Mol. Struct., 992, 84–88 (2011).

23. Amit Sharma, Praveen Malik, Ravindra Dhar, Pankaj Kumar, Bull. Mater. Sci., 42, 215 (2019).

24. Ramadevi Suguru Pathinti, Buchaiah Gollapelli, Suresh Kumar Jakka, Jayalakshmi Vallamkondu, J. Mol. Liq., 336, 116877 (2021).

25. Geeta Yadav, Mahendra Kumar, Atul Srivastava, Rajiv Manohar, Chin. J. Phys., 57, 82–89 (2019).

26. G.W. Gray, Molecular Structures and Properties of Liquid Crystals, London, New York (1962).