研究人员发现和分析液晶液滴中复杂形式的缺陷

一个研究小组Kirensky物理研究所俄罗斯科学院西伯利亚分院和西伯利亚联邦大学(SibFU)与俄罗斯和外国同行合作,研究带有扭亚博老虎机网登录曲缺陷环的胆甾液晶液滴。这项研究的结果已在该杂志上发表科学报告

通过偏光显微镜观察到的胆甾液晶液滴。(图片来源:Mikhail Krakhalev)

液晶(LCs)是在特定温度范围内进入中间相(固体物质和液体物质之间的状态)的化合物。液晶包含两个相互冲突的特性:其流动性类似于液体,其物理特性的各向异性(基于方向的特性差异)类似于固体晶体。这些明显的特征是由长分子轴的取向顺序决定的。

因此,虽然在LC中分子保持相对的移动,他们以一种特定的方式调节特征的各向异性的取向。分子可能有独特的方向,在电场的作用下可能会发生改变。这就是液晶显示器在光电器件(例如显示器)中广泛使用的原因。

研究人员分析了被称为手性向列化合物或胆固醇的液晶。液晶的每个分子都有一些旋转轴。在定向结构中,长分子轴的一个主要方向称为指向。在胆甾型,一个扭曲的螺旋结构是由导演,表明分子长轴的方向,因此他们的偶极矩——在一个特定的角度和旋转反对另一个末端限定一个螺旋线,或螺旋,围绕着轴的螺旋面。

LC分子的奇异取向导致了胆甾体折射率的空间调制,即进行了谐波改性。当光穿过这样的结构时,就会发生衍射。光通过胆甾型液晶的传输特性是由螺旋取向结构的参数决定的,螺旋取向结构的参数是基于液晶的特性及其与周围环境的相互作用类型。

研究人员在几十微米大小的液滴中研究了胆甾相LC的结构,其中包括与聚合物边界垂直的指示物。当它发生时,液滴的几个部分的螺旋结构有独特的螺旋螺距,或指导者做一个完整的转弯的距离。

我们已经详细研究了胆甾相LC液滴中形成的结构,并使用光学显微镜展示了液滴在不同方向和液滴大小上是如何观察的。我们还研究了电场对线性缺陷的周期性结构和形状的影响Mikhail Krakhalev说,他是该研究的合著者,物理和数学科学的候选人,Kirensky物理研究所的高级科学助理,SibFU工程物理和无线电电子研究所普通物理系主任。亚博老虎机网登录

科学家们证明,在胆固醇液滴中形成了一种扭曲的双螺旋状的缺陷。研究人员还研究了这种结构的光学组成,可以通过光学显微镜观察到。由于在胆甾滴中形成的结构是高度复杂的,各自的光学纹理是由许多因素确定的。

研究并描述了液滴的光学结构与液滴的大小和取向之间的关系。所描述的结构可以帮助识别其他系统中的类似结构,我们建议的方法可以用于分析复杂的定向结构。

米哈伊尔•Krakhalev合著者

这项研究是俄罗斯科学院西伯利亚分院Kirensky物理研究所、莫斯科国立大学罗蒙诺索夫分校和台湾国立成功大学的研究人员合作的成果。亚博老虎机网登录

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