THEORY OF DIELECTRIC SUSCEPTIBILITY OF NEMATIC NANOCOMPOSITES DOPED WITH SPHERICAL NANOPARTICLES
https://doi.org/10.18384/2310-7251-2019-2-14-23
Abstract
A theory of dielectric susceptibility of a nematic liquid crystal doped with isotropic nanoparticles has been developed using a simple model of a spherical nanoparticle embedded into an anisotropic dielectric medium. A simple expression is obtained for the effective polarizability of a nanoparticle in the nematic dielectric matrix. This expression is used in the theory of the macroscopic dielectric susceptibility of the nanocomposite which is developed using the anisotropic Lorentz-Lorenz equation. Finally, a shift and a splitting of the plasmon resonance of a nanoparticle are calculated determined by the polarizability anisotropy of the liquid crystal host.
References
1. Osipov M. A., Gorkunov M. V. Effect of nanoparticle chain formation on dielectric anisotropy of nematic composites // Physical Review E. 2015. Vol. 92. Iss. 3. P. 032501.
2. Осипова В. В., Чаусов Д. Н., Беляев В. В., Галяметдинов Ю. Г. Физико-химические свойства композитов на основе светоизлучающих компонентов // Вестник Казанского технологического университета. 2014. Т. 17. № 17. С. 50-52.
3. Pajak G., Osipov M. A. Unified molecular field theory of nematic, smectic-A, and smectic-C phases // Physical Review E. 2013. Vol. 88. Iss. 1. P. 012507.
4. Nanoparticle-Stabilized Cholesteric Blue Phases / Yoshida H., Tanaka Y., Kawamoto K., et al. // Applied Physics Express. 2009. Vol. 2. No. 12. P. 121501.
5. Dielectric properties of liquid crystalline composites doped with nano-dimensional fragments of shungite carbon / Chausov D. N., Kurilov А. D., Kazak А. V., et al. // Liquid Crystals. 2019. URL: https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/02678292.2019.1566503?journalCode=tlct20 (дата обращения: 01.04.2019).
6. Шамилов Р. Р., Нугаева А. А., Чаусов Д. Н., Беляев В. В., Галяметдинов Ю. Г. Нанокомпозиты на основе гибридных квантовых точек и PFO // Вестник Казанского технологического университета. 2014. Т. 17. № 23. С. 42-44.
7. Parameters of LC molecules’ movement measured by dielectric spectroscopy in wide temperature range / Chausov D. N., Kurilov A. D., Belyaev V. V., Kumar S. // Opto-Electronics Review. 2018. Vol. 26. Iss. 1. P. 44-49.
8. Чаусов Д. Н., Курилов А. Д., Константинов М. С., Беляев В. В., Богданов Д. Л. Анизотропия диэлектрической проницаемости смеси ЖК-1282 // Жидкие кристаллы и их практическое использование. 2015. Т. 15. № 2. С. 35-43.
9. Беляев В. В., Соломатин А. С., Чаусов Д. Н. Оптические свойства ЖК ячеек с произвольным краевым углом наклона директора // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика-математика. 2013. № 1. С. 32-40.
10. Чаусов Д. Н. Диэлектрическая релаксация в жидкокристаллической смеси на основе цианофенилпиридинов // Жидкие кристаллы и их практическое использование. 2018. Т. 18. № 3. С. 45-52.
11. Osipov M. A. The general statistical theory of the dielectric permittivity and the internal field in anisotropic fluids // Chemical Physics Letters. 1985. Vol. 113. Iss. 5. P. 471-475.
12. Вукс М. Ф. Электрические и оптические свойства молекул и конденсированных сред: учебное пособие. Л.: ЛГУ, 1984. 334 с.
13. Аверьянов Е. М., Осипов М. А. Эффекты локального поля световой волны в молекулярной оптике жидких кристаллов // Успехи физических наук. 1990. Т. 160. № 5 С. 89-125.
14. Osipov M. A., Gorkounov M. V. Nematic liquid crystals doped with nanoparticles: phase behavior and dielectric properties // Liquid Crystals with Nano and Microparticles / ed. by J. P. F. Lagerwall, G. Scalia. Singapore: World Scientific Publishing Company, 2016. P. 135-175.
15. Kobayashi S., Toshima N. Nanoparticles and LCDs: It’s a Surprising World // SID Information Display. 2007. Vol. 29/9. pp. 26-35.
16. Осипов М. А. Диэлектрическая проницаемость и проблема локального поля в жидких кристаллах // Кристаллография. 1986. Т. 31. № 6. С. 1051-1058.
17. Mie G. Beitrage zur Optik Medien, speziell kolloidaler Metallosungen // Annalen der Physic. 1908. Vol. 330. Iss. 3. pp. 377-445.
Review
Views:
82
Email this article 