Оптические свойства жидкокристаллических материалов на основе диспергированной p-n-децилоксибензойной кислоты c ZnO

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.

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

2. K. Goossens, Chem. Rev., 116, 4643–4807 (2016).

3. C. A. Brackett, IEEE Areas Commun., 8, 948–964 (1990).

4. 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).

5. N. Panwar, S. Sharma, A. K. Singh, Phys. Commun., 18, 64–84 (2016).

6. S. Dutt, P. F. Siril, S. Remita, RSC Adv., 7, 5733–5750 (2017).

7. S. Ghosh, L. Ramos, H. Remita, Nanoscale, 10, 5793–5819 (2018).

8. M. D. Lynch, D. L. Patrick, Nano Lett., 2, 1197–1201 (2002).

9. R. Basu, G. Iannacchione, Appl. Phys. Lett., 106, 124312 (2009).

10. A. Malik, A. Choudhary, P. Silotia, A. M. Biradar, J. Appl. Phys., 110, 064111 (2011).

11. H. Jiang, N. Toshima, Chem. Lett., 38, 566–567 (2009).

12. L. J. Martinez-Miranda, K. M. Traister, Z. I. Meléndez-Rodríguez, L. Salamanca-Riba, J. Appl. Phys. Lett., 97, 223301 (2011).

13. F. Brochard, P. G. de Gennes, J. Phys. France, 31, 691–708 (1970).

14. I. Dierking, G. Scalia, P. Morales, D. LeClere, Adv. Mater., 16, No. 11, 865–869 (2004).

15. I. Dierking, G. Scalia, P. J. Morales, J. Appl. Phys., 97, 044309 (2005).

16. J. CLoudet, P. Barois, P. Poulin, Nature, 407, 611–613 (2013).

17. L. J. Martínez-Miranda, L. Kurihara, J. Appl. Phys., 105, 084305 (2009).

18. S. Supreet, S. Kumar, K. Raina, R. Pratibha, Liq. Cryst., 40, 228–236 (2013).

19. N. Pushpavathi, K. L. Sandhya, S. Krishna Prasad, J. Mol. Liq., 302, 112571 (2020).

20. F. Li, O. Buchnev, C. I. Cheon, et al., Phys. Rev. Lett., 97, 147801 (2006).

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

22. 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).

23. 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).

24. Y. A. Nastishin, H. Liu, T. Schneider, V. Nazarenko, R. Vasyuta, S. V. Shiyanovskii, O. D. Lavrentovich, Phys. Rev. E, 72, 041711 (2005).

25. A. Kumar, R. Manohar, Liq. Cryst., 39, 889–897 (2012).

26. L. Isa, E. Amstad, K. Schwenke, E. D. Gado, Patrick Ilg, Martin Kroger, E. Reimhult, Soft Matter, 7, 7663–7675 (2011).

27. 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).

28. D. Venkata Rao, P. Pardhasaradhi, V. G. K. M. Pisipati, P. V. Datta Prasad, Phase Trans., 623, 87–103 (2015).

29. 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).