ВЛИЯНИЕ МОРФОЛОГИИ ГРАНУЛИРОВАННЫХ СЕРЕБРЯНЫХ ПЛЁНОК НА ОРИЕНТАЦИЮ МОЛЕКУЛ И ИОННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ НЕМАТИЧЕСКОГО ЖИДКОГО КРИСТАЛЛА
https://doi.org/ 10.18384/2310-7251-2017-4-103-113
Аннотация
В данной работе исследуется структура серебряных гранулированных плёнок на межфазных границах ЖК ячеек и их влияние на ориентацию молекул и ионное загрязнение ЖК. Гранулированные серебряные плёнки осаждались на стеклянные подложки покрытые электродами ITO и тонкими пленками a-C:H. После отжига при температуре 200 °C морфология структуры серебряных плёнок изменялась. Серебряные гранулы принимали сфероидную форму со средним диметром 30 нм, каналы между гранулами уширялись. Изменение структуры серебряной пленки привело к увеличению фазовой задержки в слое ЖК и уменьшению угла преднаклона директора от 51° до 7°. Плотность ионных примесей в ЖК ячейке с отожженной серебряной плёнкой была в три раза выше, чем в ячейке с неотоженной плёнкой. Показано влияние ориентации ЖК молекул на поверхности гранулированной серебряной плёнки на интенсивность и батохромный сдвиг пика плазменного резонанса в спектрах поглощения.
Ключевые слова
Об авторах
Елена Анатольевна Коншина
Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики
Россия
Россия
Дмитрий Павлович Щербинин
Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики
Россия
Россия
Список литературы
1. Franklin D., Chen Y., Vazquez-Guardado A., Modak S., Boroumand J., Xu D., Wu S.-T., Chand D. [Polarization-independent actively tunable colour generation on imprinted plasmonic surfaces]. In: Nature Communication, 2015, vol. 6, P. 7337 (1-8).
2. Si G., Zhao Y., Leong E.S.P, Liu Y.J. [Liquid-Crystal-Enabled Active Plasmonics: A Review]. In: Materials, 2014, vol. 7, pp. 1296-1317.
3. Zhang Y., Liu Q., Mundoor H., Yuan Y., Smalyukh I.I. [Metal Nanoparticle Dispersion, Alignment, and Assembly in Nematic Liquid Crystals for Applications in Switchable Plasmonic Color Filters and E-Polarizers]. In: ACS Nano, 2015, vol. 9, pp. 3097-3108.
4. Kamei T., Moritake H., Utsumi Y. [Microwave and Light-Wave Measurements for Nematic-Liquid-Crystal-Loaded Phase Shifter Using Coplanar Waveguide with Floating Electrode]. In: Japanese Journal of Applied Physics, 2010, vol. 49, P. 01AF03 (1-6).
5. Goelden F., Gaebler A., Goebel M., Manabe A., Mueller S., Jakoby R. [Tunable liquid crystal phase shifter for microwave frequencies]. In: Electronic Letters, 2009, vol. 45, pp. 686-687.
6. Weil C., Muller St., Scheele P., Best P., Lussem G., Jakoby R. [Highly-anisotropic liquid-crystal mixtures for tunable microwave devices]. In: Electronic. Letters, 2003, vol. 39, pp. 1732-1734.
7. Blinov L.M. Structure and properties of liquid crystals. New York, Springer Science & Business Media, 2011. 439 p.
8. Willman E., Seddon L., Osman M., Bulak A., James R., Day S.E., Fernandez F.A. [Liquid crystal alignment induced by micron-scale patterned surfaces]. In: Physical Review E, 2014, vol. 89, P. 052501 (1-7).
9. Yi Y., Nakata M., Martin A.R., Clark N.A. [Alignment of liquid crystals by topographically patterned polymer films prepared by nanoimprint lithography]. In: Applied Physics Letters, 2007, vol. 90, P. 163510 (1-3).
10. Silvestre N.M., Romero-Enrique J.M., Telo da Gama M.M. [Nematic liquid crystals on sinusoidal channels: the zigzag instability]. In: Journal of Physics-Condensed Matter, 2017, vol. 29, P. 014004 (1-6).
11. Rojas-Gуmez У.A., Romero-Enrique J.M., Silvestre N.M., Telo da Gama M.M. [Pattern-induced anchoring transitions in nematic liquid crystals]. In: Journal of Physics-Condensed Matter, 2017, vol. 29, P. 064002 (1-14).
12. Amosova L.P. [How the deposition conditions of films of the oxides of semiconductors and metals affect the orientation of liquid crystals]. In: Journal of Optical Technology, 2013, vol. 80, pp. 179-186.
13. Konshina E.A. [Production methods and properties of liquid-crystal-orienting layers based on amorphous carbon]. In: Journal of Optical Technology, 2011, vol. 78, pp. 210-217.
14. Garbovskiy Y., Reisman L., Celinski Z, Camley R.E., Glushchenko A. [Metallic surfaces as alignment layers for nondisplay applications of liquid crystals]. In: Applied Physics Letters, 2011, vol. 98, P. 073301 (1-3).
15. Sanda P.N, Dove D.B., Ong H.L. [Role of surface bonding on liquid-crystal alignment at metal-surfaces]. In: Physics Review A, 1989, vol. 39, pp. 2653-2658.
16. Lo K.Y., Huang C.Y., Chu T.H., Hsu C.J., Lin C.H., Fuh A.Y.G. [Variation of nematic liquid crystal on a silver surface]. In: Journal of Optics A: Pure and Applied Optics, 2006, vol. 8, pp. 501-506.
17. Armitage D. [Alignment of liquid-crystal on a polarizing metal-film]. In: Applied Physics Letters, 1990, vol. 56, P. 1723 (1-2).
18. Ong H.L., Hurd A.J., Meyer R.B. [Alignment of nematic liquid-crystals by inhomogeneous surfaces]. In: Journal of Applied Physics, 1985, vol. 57, pp. 186-192.
19. Garbovskiy Y. [Ion capturing/ion releasing films and nanoparticles in liquid crystal devices]. In: Applied Physics Letters, 2017, vol. 110, P. 041103 (1-5).
20. Garbovskiy Y. [Electrical properties of liquid crystal nano-colloids analysed from perspectives of the ionic purity of nano-dopants]. In: Liquid Crystals, 2016, vol. 43, pp. 648-653.
21. Garbovskiy Y., Glushchenko I. [Nano-Objects and Ions in Liquid Crystals: Ion Trapping Effect and Related Phenomena]. In: Crystals, 2015, vol. 5, pp. 501-533.
22. Prasad S.K., Kumar M.V., Shilpa T., Yelamaggad C.V. [Enhancement of electrical conductivity, dielectric anisotropy and director relaxation frequency in composites of gold nanoparticle and a weakly polar nematic liquid crystal]. In: RSC Advances, 2014, vol. 4, pp. 4453-4462.
23. Prasad S.K., Sandhya K.L., Nair G.G., Hiremath U.S., Yelamaggad C.V., Sampath S. [Electrical conductivity and dielectric constant measurements of liquid crystal-gold nanoparticle composites]. In: Liquid Crystals, 2006, vol. 33, pp. 1121-1125.
24. Dhar R., Mishra M., Kumar S. [Effect of dispersed colloidal gold nanoparticles on the electrical properties of a columnar discotic liquid crystal]. In: RSC Advances, 2014, vol. 4, pp. 62404-62412.
25. Kamaliya B., Kumar M.V., Yelamaggad C.V., Prasad S.K. [Enhancement of electrical conductivity of a liquid crystal-gold nanoparticle composite by a gel network of aerosil particles]. In: Applied Physics Letters, 2015, vol. 106, P. 083110 (1-5).
26. Singh U.B., Dhar R., Dabrowski R., Pandey M.B. [Influence of low concentration silver nanoparticles on the electrical and electro-optical parameters of nematic liquid crystals]. In: Liquid Crystals, 2013, vol. 40, pp. 774-782.
27. Neeraj, Raina K.K. [Nickel nanoparticles doped ferroelectric liquid crystal composites]. In: Optical Materials, 2013, vol. 35, pp. 531-535.
28. Geis M.W., Bos P.J., Liberman V., Rothschild M. [Broadband optical switch based on liquid crystal dynamic scattering]. In: Optics Express, 2016, vol. 24, pp. 13812-13823.
29. Guralnik I.R., Samagin S.A. [Electrophysics of a modal multichannel liquid-crystal wavefront corrector]. In: Quantum Electronics, 2002, vol. 32, pp. 362-366.
30. Barton Y., Kal’nin A.A. [Liquid-crystal diode generator of low-frequency oscillations]. In: Technical Physics, 1998, vol. 43, pp. 112-113.
31. Leonov N.B., Gladskikh I.A., Polishchuk V.A., Vartanyan T.A. [Evolution of the optical properties and morphology of thin metal films during growth and annealing]. In: Optics and Spectroscopy, 2015, vol. 119, pp. 450-455.
32. Konshina E.A., Fedorov M.A., Amosova L.P. [Determining the director tilt and phase lag of liquid-crystal cells by optical methods]. In: Journal of Optical Technology, 2006, vol. 73, pp. 830-833.
33. Shcherbinin D.P., Konshina E.A, Solodkov D.E. [The effect of CdSe/ZnS quantum dots on the rotational viscosity and charge carrier concentration of a nematic liquid crystal]. In: Technical Physical Letters, 2015, vol. 41, pp. 781-783.
34. Shcherbinin D.P., Konshina E.A., Polischuk V.A. [Influence of surface properties on the structure of granular silver films and excitation of localized plasmons]. In: Optics and Spectroscopy, 2016, vol. 120, pp. 622-627.
35. Noguez C. [Surface Plasmons on Metal Nanoparticles: The Influence of Shape and Physical Environment]. In: The Journal of Physical Chemistry C, 2017, vol. 10, pp. 3806-3819.
36. Muskens O.L., Billaud P., Broyer M., Del Fatti N., Vallйe F. [Optical extinction spectrum of a single metal nanoparticle: Quantitative characterization of a particle and of its local environment]. In: Physical Review B, 2008, vol. 78, P. 205410 (1-9).
37. Su K.H., Wei Q.H., Zhang X., Mock J.J., Smith D.R., Schultz S. [Interparticle coupling effects on plasmon resonances of nanogold particles]. In: Nano Letters, 2003, vol. 3, pp. 1087-1090.
38. Kurochkina M.A., Shcherbinin D.P., Konshina E.A. [Spectral and dielectric properties of a nematic liquid crystal doped semiconductor quantum dots CdSe/ZnS]. In: Proceedings of SPIE, 2015, vol. 9519, P. 95190Z (1-5).
Рецензия
Просмотров:
57
Послать статью по эл. почте 