“Young Scientist” . # 4 (346) . January 2021
Physics
1
ФИЗИКА
Взаимодействие жидких кристаллов и электрических полей Дмитриевская Диана Игоревна, студент магистратуры Северо-Кавказский федеральный университет (г. Ставрополь)
В данной статье рассматривается взаимодействие жидких кристаллов и электрических полей, диэлектрическое взаимодействие и механизм переориентации жидкого кристалла при данном виде взаимодействия на него. При написании данной работы были использованы методы математического анализа, магнетизма и микроскопии. Ключевые слова: жидкие кристаллы, электрическое поле, переориентация, диэлектрическое взаимодействие, поляризация, директор жк, диэлектрическая проницаемость.
Interaction of liquid crystals and electric fields Dmitrievskaya Diana Igorevna, student master’s degree program North-Caucasian Federal University (Stavropol)
This article discusses the interaction of liquid crystals and electric fields, dielectric interaction and the mechanism of reorientation of a liquid crystal in this type of interaction on it. When writing this work, the methods of mathematical analysis, magnetism and microscopy were used. Keywords: liquid crystals, electric field, reorientation, dielectric interaction, polarization, liquid crystals director, dielectric constant.
О
дна из основных причин, если не единственная причина, в том, что жидкие кристаллы имеют большое значение при отображении приложений — их готовность реагировать на внешние электрические поля приложения для отображения. Их направление можно легко изменять электрическими полями, создаваемыми несколькими вольтами, которые подают на жидкокристаллические ячейки. Они представляют собой либо диэлектрические, либо сегнетоэлектрические материалы с высокими удельными сопротивлениями и, следовательно, потребляют мало энергии. Когда жидкие кристаллы переориентируются, их оптические свойства резко изменяются из-за их большого двупреломления. В этой статье я рассмотрю, как взаимодействуют жидкие кристаллы с внешними электрическими полями. Диэлектрическое взаимодействие. Равномерно ориентированные одноосные нематические жидкие кристаллы стержнеподобных молекул неполярны из-за межмолекулярного взаимодействия и результирующей симметрия D∞h (в обозначениях Шен нлей). Непрерывная ось вращательной симметрии параллельна жидкокристаллическому директору n . Однородно ориенти рованный нематический жидкий кристалл инвариантен для вращения под любым углом вокруг n . Он также инвариантен для отражательной симметрии относительно плоскости, перпендикулярной n . В отсутствие внешнего электрического поля кристалл, имеет неполярную цилиндрическую симметрию. Если молекулы жидких кристаллов имеют постоянный диполь вдоль длинной молекулярной оси, диполь может указывает вверх и указывать вниз относительно директора жидкого кристалла n . Если постоянный диполь перпендикулярен длинной молекулярной оси, он имеет такую же возможность указывать в любом направлении, перпендикулярном директору. Здесь нет спонтанной поляризации и, следовательно, равномерно выровненные нематические жидкие кристаллы являются диэлектриками. Переориентация при диэлектрическом взаимодействии. Когда к нематическому жидкому кристаллу прикладывается электрическое поле, оно индуцирует поляризацию. Индуцированная поляризация зависит от ориентации директора жидкого кри сталла по отношению к приложенному полю, поскольку диэлектрическая проницаемость в направлении, параллельном n , отли чается от диэлектрической проницаемостив направлении, перпендикулярном n . Когда приложенное поле параллельно n , диэлектрическая проницаемость; когда приложенное поле перпендикулярно n , диэ лектрическая проницаемость равна χ. Когда приложенное поле не является ни параллельным, ни перпендикулярным к n , как по-
