Презентация итог

1.

АНИЗОТРОПНЫЕ СВОЙСТВА ТЕРМОТРОПНОГО
ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА НА
ОСНОВЕ РЕДКОЗЕМЕЛЬНОГО МЕТАЛЛА
Л.А. Добрун, Е.С. Крайнюков, А.П. Ковшик, Е.И. Рюмцев
Санкт-Петербургский Государственный Университет,
Физический факультет, Кафедра молекулярной биофизики и физики полимеров

2.

Объект исследования:
парамагнитный жидкокристаллический комплекс на основе иттербия
H
C
C3H7
C
C
O
O
C5H11
3
Yb
-дикетон
N
C17H35
• Высоэффективная люменисценция
• Большая магнитная анизотропия
N
C17H35
• Устойчивая нематическая фаза в широком
температурном интервале 105-130 ○С
основание Льюиса
Цель работы:
• Исследование оптических и диэлектрических свойств комплекса
• Определение условий измерения главных компонент тензора
диэлектрической проницаемости

3.

Оптическая анизотропия
Δn = nо- ne
no- показатель преломления обыкновенного луча
ne- показатель преломления необыкновенного луча
Метод призмы
- угол падения луча
о -угол преломления обыкновенного луча
е -угол преломления необыкновенного луча
-угол клина
nо sin /sin ctg ∙sin о ² sin² о ½
nе sin /sin ctg ∙sin е ² sin² е ½

4.

Температурные зависимости показателей преломления и оптической
анизотропии
n
n
no
ne
nis
ne теоретическое
<n>
1,58
1,56
0,10
0,08
0,06
1,54
0,04
1,52
0,02
1,50
140
150
90
120
160
130
110
100
0
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
13055 60 65 70 75
130
-5
-30
-25
-20
T, C
<n>2 =(ne2 + 2no2)/3
ne2=3<n>2 - 2no2
-15
-10
-5
C
ΔT=Т - То
То - температура перехода в
изотропную фазу
<n> – аппроксимация температурной зависимости показателя преломления в
изотропной фазе в область существования мезофазы
0

5.

Методика измерения диэлектрических проницаемостей
• Плоский конденсатор с титановыми электродами
расстояние между электродами 250мкм
• Термостат
• Электромагнит (H=5000 Эрстед)
• Измеритель полного импеданса HIOKI-3532
(100Гц-5мГц, U=1в)
• ПК

6.

Зависимость диэлектрической проницаемости от угла между
направлениями электрического и магнитного полей
7,4
7,2
7,0
6,8
6,6
0
15
30
45
60
75
90
105 120 135 150 165 180
Из рентгеноструктурных измерений известно, что директор подобных соединений
может отклоняться на несколько градусов от направления ориентирующего
магнитного поля
Измеряются компоненты 1 при φ=15º и 2 при φ=105º

7.

Положительная магнитная
анизотропия
Частотные зависимости компонент
диэлектрической проницаемости
1
2
7
6
5
Отрицательная магнитная
анизотропия
4
3
2
3
4
log(f)
5
6
7

8.

Электрооптическое исследование
I= Iosin22 sin2( /2)
U=0-80B f=1-10кГц
<0
1> 2
1≡
<0
направление директора перпендикулярно оси поляризатора
направление директора составляет 45° с осью поляризатора

9.

Обработка частотных зависимостей компонент диэлектрической
проницаемости
1
2
7
01
6
*
0
B
1 i
fN
1 i 2 f
02
1 2 f
1
5
( f ) 0
4
1 2 2 f
1
cos 1
2
cos 1 2 f
2
2 ( 1 )
B
fN
3
2
3
4
log(f)
5
6
7
ε0 – квазистатическое значение диэлектрической
проницаемости
ε∞ - значение высокочастотной диэлектрической
проницаемости
τ – среднее время диэлектрической релаксации
α – параметр характеризующий распределение по
временам релаксации
B и N≤ 1 – численные коэффициенты

10.

Температурные зависимости квазистатических значений
1 = nor
par
is
7,0
6,5
6,0
ε h = (ε‖ + ε )/2
5,5
5,0
4,5
4,0
3,5
100
105
110
115
120
T,C
125
130
135