Flexoelectric torque in uniformly lying helix structures of chiral nematic liquid crystals

• Autorzy: Buczkowska M.

Warianty tytułu

PL

Flexoelektryczny moment sił w strukturach nematyków chiralnych z osią helisy leżącą w płaszczyźnie warstwy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Electric field induced deformations of chiral nematic liquid crystal layers were studied numerically. Uniformly lying helix structure of short pitch flexoelectric mixtures was considered. The electro-optic effect due to rotation of optical axis around the normal to the layer was simulated. The flexoelectric torque arising under the action of bias voltage and responsible for this rotation was calculated. It was found that the prevailing torque occurs in close vicinity of the boundary plates. Nonlinearity of superposition of splay and bend contributions to the total flexoelectric torque was found.

PL

Zbadano numerycznie odkształcenia warstw nematyków chiralnych wywołane polem elektrycznym. Obliczenia dotyczyły nematyka o krótkim okresie struktury i właściwościach fleksoelektrycznych z osią helisy równoległą do płaszczyzny warstwy. Symulowano efekt elektrooptyczny polegający na obrocie osi optycznej warstwy wokół normalnej do płaszczyzny warstwy. Obliczono fleksoelektryczny moment sił powstający pod wpływem zewnętrznego napięcia i odpowiedzialny za ten obrót. Pokazano, że przeważający moment sił powstaje w pobliżu elektrod. Stwierdzono nieliniowy charakter superpozycji rozkładów momentów polegający na tym, że suma rozkładów momentów istniejących gdy e11 = 0 lub e33 = 0 różni się od rozkładu powstającego gdy oba współczynniki są różne od zera.

Słowa kluczowe

EN

chiral nematics; helical axis; flexoelectro-optic effect

PL

nematyk chiralny; oś spiralna; efekt fleksoelektryczno-optyczny

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej
• Czasopismo: Scientific Bulletin. Physics / Lodz University of Technology
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 39
• Strony: 5--12
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., il. kolor., wykr.

Twórcy

autor

Buczkowska M.

• Institute of Physics, Lodz University of Technology, ul. Wólczańska 219, 90-924 Łódź, Poland

Bibliografia

• [1] Rudquist P., Buivydas M., Komitov L., Lagerwall S.T. 1994. Linear electrooptic effect based on flexoelectricity in a cholesteric with sign change of dielectric anisotropy. J. Appl. Phys. 76: 7778-7783.
• [2] Rudquist P., Carlsson T., Komitov L., Lagerwall S.T. 1997. The flexoelectro-optic effect in cholesterics. Liq. Cryst. 22: 445-449.
• [3] Rudquist P. 1997. On the flexoelectric effect in nematics. Liq. Cryst. 23: 503-510.
• [4] Kimura M., Naoto Endo N. 2016. Uniform lying helix of cholesteric liquid crystals aligned by means of slit coater method with electric treatment. IEICE Trans. Electron. E99-C: 1240-1243.
• [5] Varanytsia A., Chien L. 2015. Fast flexoelectric liquid crystal switching based on polymer-stabilized uniform lying helix. 2015 IEEE Photonics Conference (IPC). Reston, VA USA. pp. 38-44.
• [6] Derfel G, Buczkowska M. 2015. Macroscopic model formulae describing anisotropic anchoring of nematic liquid crystals on solid substrates. Sci. Bull. Techn. Univ. Lodz, Physics. 36: 5-12.
• [7] Buczkowska M., Derfel G. 2017. Spatially periodic deformations in planar and twisted flexoelectric nematic layers. Phys. Rev. E 95: 062705-1 - 062705-8.
• [8] Bouligand Y. 1969. Sur l'existence de „pseudomorphoses cholestériques” chez divers organismes vivants. J. Phys. Colloq. 30: C4-90-C4-103.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).