学术报告内容.doc

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1、河北工业大学硕士生学术报告题目胆甾相液晶的压电效应姓名赵永芳学号200920113021学科名称理论物理研究方向液晶物理导师姓名范志新第2次报告年月日河北工业大学硕士生学术报告胆甾相液晶的压电效应1.介绍压电材料的特点是当给一个适当的机械外力时，就会在表面产生电极化。在对称性下考虑，这些材料在反演下不变。胆甾相液晶和手型近晶相液晶满足这样的要求。但是这些低分子材料基本上都是液态的，不能维持一个静态的剪切。尽管这样，pieranski研究了手性近晶C相在剪切流下的动态行为。Brand首先指出手性弹性体液晶是压电效应首要的候选者，因为这些弹性体能够维持一个静态的切变。但是，他错误的预测，提供

2、一个沿着胆甾相液晶螺旋轴方向的力就能在同一个方向上诱导出极化。来自Brand理论的灵感，Vallerien和Meier能够去研究这些材料的压电效应。最近，Pelcovits和meyer在对称的观点下写出了胆甾弹性体的压电效应，这篇文章中写出：如果只考虑E电场的线性影响、应力张量或者旋转矢量，压电效应下的自由能密度可以写成：（1）在这里是压电系数，是波矢量，是反对称矢量，是投影算子投影到螺旋轴，是沿着螺旋轴的单位矢量，是提供的电场，是弹性体的位移场，是对称应变张量，是旋转矢量，从这个等式中我们可以推断出沿着螺旋轴方向给一个压力不能产生极化；切向的压力或者是给一个局部的旋转能够极化。假设Z轴

3、的方向为螺旋轴的方向，此时和，那么自由能可以简写为：（2）基于此方程，不同几何体的试验可以得出。在本论文中，我们涉及胆甾液晶中平面结构。如果我们有一个平面细胞，胆甾弹性体的螺旋轴垂直于基板，如果两块基板相对移动，那么在y轴方向就会产生极化。(3)那么就会被确定。1实验2.1材料我们的胆甾相液晶用的是和的混合物，手性剂和的浓度被调整使得胆甾相液晶的波长在室温下有一个明显的范围。原因很简单，就是胆甾相液晶的颜色可以很好得到其波长和胆甾相液晶的排列无一些昂贵的仪器。波长有个很明显的范围能够简单的促使这个目的。主要成分在向列相中有个宽泛的范围，并没有出现近晶A相，因此，胆甾相液晶的波长在室温下并

4、没有改变多少，这就表明我们可以忽略室温温度的变化对螺距的影响。把丙烯酸盐加入到胆甾相液晶中，就像丙烯酸盐单体的交联。除了这些物质，少量的光引发剂也被加入到混合物。朗读Chúlezhèxiē,shǎoliàngdeguāngyǐnfǎjìyěbèijiārùdàohùnhéwù.字典1.动词1.确定2.决定3.判断4.测定5.判定6.鉴定7.决8.下决心9.铁10.论胆甾液晶首先显示的绿色。当我们添加了这些单体混合物则开始开始反射红色。对于颜色变化的原因是，这些单体是非手性的，所以导致了手性掺杂剂比例的下降，因为这些单体没有手性。其选择性反射带中心接近似0.62米，它是通过分光光度计对反射

5、率测量得到。主要的向列分数平均指数约为1.5，所以我们可以得到胆甾相液晶的螺距。铟锡氧化物基板表面涂上PVA然后被单项摩擦，这样一个平面态的胆甾相细胞就被完成，这种混合物被夹在基之间板被20m厚的聚酯薄膜间隔。然后我们移动一个基板相对于另外一个基板，以达到很好的一致性。提供一个剪切力一直被认为是得到均匀结构很好的方法。压电极化方向应该垂直螺旋和剪应力两个方向。因为只有在我们黑线所标记的区域涂有氧化铟锡的区域，可以测量通过电极化所引起的电荷在半月形液晶的左侧和右侧。事实上两个聚酯薄膜附在氧化铟锡的外面是为了保证不会有额外的电荷出现。两个薄薄的电线被用于连接的ITO镀膜领域，从而形成两个液晶

6、凝胶的左，右两侧导电板。然后用紫外线照射液晶聚合单体，形成凝胶结构。由于这些单体遵循扭曲结构在胆甾混合液晶里，聚合物网络有望在聚合后保持相同的扭曲结构。这个胆甾液晶反射红光，则聚合物的螺距没有改变，凝胶的胆固醇，这个再次从反射率测量中得到。胆甾液晶是一个直径为10毫米厚度20微米的盘状结构。2.3实验的建立实验的建立参看下图。锁相放大器和前置放大器被用来衡量感应电压，还有信号发生器。正弦曲线信号来自于内部的振荡器通过立体放大器被放大，然后就驱动扬声器，引起了扬声器薄膜的震动。样品的上方被一个膜通过轴连接着，所以上面的基板也依照正弦移动，我们把一个大电容和两个导电板并联起来（如图所示的），

7、我们可以忽略共轴电缆的小电容和锁相放大器输入的电容。然后我们利用锁相放大器来测量由于电极化所引起的表面电荷。我们可以认为电容器上的电荷跟液晶上的表面的电荷是相等的，因为电容器上的大电容量和锁相放大器的高电阻。我们还附加了磁铁轴，在周围加了一线圈。我们可以通过压电信号和上基板的移动来确定相位的移动。我们通过一个光学显微镜来检测切变位移和测量剪切位移。2．4结果我们开始是对相列相液晶进行试验，像预期的一样，仅仅出现了一个微笑的电压。接着