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研究生:徐文斌
研究生(外文):Wen-Bin Shu
論文名稱:反鐵電液晶薄膜光電特性研究
論文名稱(外文):the opto-electrical properties of antiferroelectricity liquid crystal
指導教授:趙治宇
指導教授(外文):Chih-Yu Chao
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:物理研究所
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:67
中文關鍵詞:反鐵電液晶薄膜
外文關鍵詞:antiferroelectricity liquid crystal
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實驗是使用chisso-4001反鐵電性(反誘電性)液晶材料,利用懸浮液晶薄膜對低維度系統的物理現象觀察,此種方式消除了基板所造成的邊際效應,可直接對其物性進行研究。而在我們的實驗系統中,透過反射式偏光顯微鏡進行實驗觀察,並利用光學的基本原理對所得實驗結果加以分析,可以判定液晶分子投影於層面的分子指向方向,以及透過外界作用(溫度、電場…等)的影響,去瞭解液晶分子在微觀分子指向變化的情形。由於以往此套系統並未使用電場驅動的技術來進行相關的研究,故吾人自行改裝完成交流及循環電場驅動裝置,並對實驗觀察的pattern 變化進行定性與定量分析,在趙老師實驗室中可說是一項創舉。在此吾人對本論文中所提的實驗結果作簡短的條列說明:
1.由光反射強度與層數關係,得到在chisso-4001分子layer spacing的長lo約為44.8 Å,並求得其折射率no為1.57。
2.Chisso-4001於Sm-CA*相位下觀察,在奇數層時分子具有transverse polarization,而在偶數層時分子卻具有longitudinal polarization。實驗結果與N. A. Clark等人(PRL 77, 2237 (1996))在MHPOBC液晶材料下的結果相同,可再次印證在Sm-CA*相位下的奇偶效應具有一般性。
3.在薄膜旁外加循環電場,由於邊界與電場競爭的效應,pattern會由邊界往內部逐漸增加,最後形成穩態的ring pattern或spiral pattern。
4.循環電場若以反方向驅動,Ring pattern會由中心往邊界逐漸消失 , 最後pattern消失於邊界或使缺陷推擠至邊緣附近,使得內部形成無缺陷的薄膜。未來的工作將可在有基板上的液晶材料或在奈米材料上,研究是否可利用類似的驅動模式或其他的輔助裝置將其內部的缺陷清除。
5.量得Chisso-4001液晶薄膜的平均彈性常數K值約為15.9 erg/cm。


We use DRLM to observe the free-standing thin film by applied electric field in the chisso-4001 material.the data show us:
1.layer spacing=44.8Å,no=1.57.
2.Sm-CA* films with an odd number of layers possess transverse ferroelectricity,films with an even number of layers exhibit longitudinal ferroelectricity.
3.Using rotating electric field in the film,ring pattern form from edge to center.
4.Using reverse rotating electric field in the film,ring pattern disappear from center to edge.
5.Elastic constant equal to 15.9 erg/cm。


第一章 簡介
1.1 前言
1.2 液晶的類型
1.3 結論
第二章 液晶的基本性質
2.1 液晶的光學性質
2.2 自由能(free energy)
2.3 缺陷(defect)
第三章 實驗儀器與方法
3.1 自由液晶懸浮薄膜(free-standing liquid-crystal film)
3.2 液晶光學研究原理及實驗系統
3.3 光反射層數測定原理與實驗系統
3.4 實驗步驟
第四章 結果與分析
4.1 材料特性
4.2 研究動機
4.3 層數校正與參數測量
4.4 Sm-CA*相位在交流電場下的奇偶效應
4.5 循環電場下的pattern變化
4.6 平均彈性常數K值的測量
第五章 結論
參考文獻


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