Preview

Bulletin of State University of Education. Series: Physics and Mathematics

Advanced search

DIELECTRIC PROPERTIES OF A 4-PENTIL-4’-CYANOBIPHENYL LIQUID CRICTAL IN A WIDE TEMPERATURE RANGE

https://doi.org/10.18384/2310-7251-2021-2-30-40

Abstract

Aim. We study experimentally the dispersion of the permittivity of a 5CB nematic liquid crystal in a wide temperature range and numerically approximate the obtained dependences. Methodology. The longitudinal and transverse components of the complex permittivity of a 5CB liquid crystal are measured in a wide temperature range from 263 to 318 K and in the frequency range from 100 Hz to 1 MHz by the capacitive method and at a frequency of 39.25 GHz by the waveguide method. Results. The supercooled liquid crystal phase of the substance in question, which is a combination of nematic molecules and molecular associations, is found and studied. The numerical approximation of the dielectric spectra of the nematic and supercooled liquid crystal phases is performed. Research implications. It is shown that dispersion of the longitudinal and transverse components of the permittivity of a 5CB liquid crystal in the nematic phase is satisfactorily described by the Debye equations, and in the supercooled phase by the Cole-Cole equations. The relaxation times of the dipole polarization are calculated.

About the Authors

I. S. Lakunov
Moscow Region State University
Russian Federation


A. A. Zotov
Moscow Region State University
Russian Federation


V. A. Emelyanov
Moscow Region State University
Russian Federation


N. N. Barabanova
Moscow Region State University
Russian Federation


References

1. Сонин А. С. Введение в физику жидких кристаллов. М.: Наука, 1983. 318 с.

2. Де Жё В. Физические свойства жидкокристаллических веществ. М.: Мир, 1982. 152 с.

3. Cole K. S.; Cole R. H. Dispersion and Absorption in Dielectrics I. Alternating Current Characteristics // The Journal of Chemical Physics. 1941. Vol. 9. Iss. 4. P. 341-352. DOI: 10.1063/1.1750906.

4. Cole K. S.; Cole R. H. Dispersion and Absorption in Dielectrics II. Direct Current Characteristics // The Journal of Chemical Physics. 1942. Vol. 10. Iss. 2. P. 98-105. DOI: 10.1063/1.1723677.

5. Barsoukov E., Macdonald J. R. Impedance spectroscopy: Theory, Experiment, and Applications. Hoboken: Wiley Publ., 2018. 528 p.

6. Емельянов В. А., Шубин А. В. Методика измерения диэлектрической проницаемости нематических жидких кристаллов в СВЧ-диапазоне // Вестник Московского государственного областного университета (электронный журнал). 2012. № 3. URL: https://evestnik-mgou.ru (дата обращения: 06.03.2021).

7. Брандт А. А. Исследование диэлектриков на сверхвысоких частотах. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1963. 404 c.

8. Емельянов В. А. Диэлектрические свойства жидкого кристалла ЖК-1289 // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика-математика. 2020. № 1. С. 102-110. DOI: 10.18384/2310-7251-2020-1-102-110.

9. The dielectric properties of nematic LC-1289 in microwave range / Emelianov V. A., Gevorkyan E. V., Barabanova N. N., Zhachkin V. A. // Journal of Physics: Conference Series. 2020. Vol. 1560. P. 012035. DOI: 10.1088/1742-6596/1560/1/012035.

10. Шабатина Т. И. Реакции в мезогенных цианофенилах при низких температурах и криоформирование металл-мезогенных наносистем // Вестник Московского университета. Серия 2: Химия. 2002. Т. 43. № 5. С. 273-285.

11. Диэлектрическая анизотропия жидкого кристалла 5 ЦБ в дециметровом диапазоне длин волн / Беляев Б. А., Дронкин Н. А., Шабанов В. Ф., Шепов В. Н. // Физика твердого тела. 2000. Т. 42. Вып. 3. С. 564-566.


Review

Views: 92


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2949-5083 (Print)
ISSN 2949-5067 (Online)