PL
 |
EN
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 18

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available Flexoelectric torque in uniformly lying helix structures of chiral nematic liquid crystals
Buczkowska M.
Scientific Bulletin. Physics / Lodz University of Technology
|
2018
|
Vol. 39
5--12
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.
2
Content available Influence of tilted surface alignment on flexoelectric domains in twisted nematic layers
Buczkowska M., Derfel G.
Scientific Bulletin. Physics / Lodz University of Technology
|
2017
|
Vol. 38
5--10
EN
The small deformations induced by electric field in twisted flexoelectric nematic layers were simulated numerically. The onedimensional (i.e. homogeneous over the whole area of the layer) and two-dimensional (i.e. spatially periodic flexoelectric domains) deformations were considered. It was shown that the periodic deformations do not arise if sufficiently high pretilt angle is imposed by the boundary conditions. The value of pretilt angle necessary for elimination of domains increases with the flexoelectric coefficient e33. This result is of practical meaning because the flexoelectric domains are undesirable from an applicative point of view since they destroy the homogeneous appearance of the area of an excited pixel of a display.
PL
Niewielkie odkształcenia wywołane polem elektrycznym w warstwach skręconego nematyka były symulowane numerycznie. Badano odkształcenia jednowymiarowe (tj. jednorodne na całej powierzchni warstwy) i dwuwymiarowe (tj. przestrzennie okresowe). Wykazano, że odkształcenia okresowe nie powstają, gdy warunki brzegowe narzucają odpowiednio duży kąt nachylenia uporządkowania powierzchniowego. Jego wartość rośnie ze wzrostem współczynnika fleksoelektrycznego e33. Wynik ten ma znaczenie praktyczne, ponieważ występowanie domen fleksoelektrycznych w urządzeniach ciekłokrystalicznych jest niepożądane.
3
Content available Two-dimensional deformations in twisted flexoelectric nematic cells
Derfel G., Buczkowska M.
Scientific Bulletin. Physics / Lodz University of Technology
|
2016
|
Vol. 37
21--30
EN
Electric field induced deformations occurring in twisted nematic cells filled with liquid crystalline material possessing flexoelectric properties were simulated numerically. The aim of computations was to compare the two-dimensional periodic deformations with one-dimensional distortions reported in our earlier paper occurring in the same cells. It was found that the periodically deformed structures have lower free energy counted per unit area of the layer than the one-dimensional deformations.
PL
Przeprowadzono symulacje wywołanych polem elektrycznym odkształceń występujących w skręconych warstwach nematyków posiadających właściwości fleksoelektryczne. Ich celem było porównanie deformacji dwuwymiarowych z deformacjami jednowymiarowymi tych samych warstw, opisanymi we wcześniejszym artykule. Stwierdzono, że struktury przestrzennie okresowe mają niższą energię niż deformacje jednowymiarowe.
4
Content available remote Simulation of electrically controlled nematic liquid crystal Rochon prism
Buczkowska M., Derfel G.
Opto-Electronics Review
|
2016
|
Vol. 24, No. 3
103--107
EN
Operation of an electrically controlled beam steering device based on Rochon prism made by use of nematic liquid crystal is modelled numerically. Deflection angles and angular distribution of light intensity in the deflected beam are calculated. Dynamics of the device is studied. Advantage of application of dual frequency nematic liquid crystal is demonstrated. Role of flexoelectric properties of the nematic is analyzed.
5
Content available Macroscopic model formulae describing anisotropic anchoring of nematic liquid crystals on solid substrates
Derfel G., Buczkowska M.
Scientific Bulletin. Physics / Lodz University of Technology
|
2015
|
Vol. 36
5--12
EN
Formulae used for description of anchoring energy of nematic liquid crystal aligned on solid substrates are reviewed. They are based on macroscopic approach considering the concepts of the easy axis and of the anchoring strength parameters. Properties of the modified formula proposed in our earlier article are illustrated by exemplary plots which allows for comparison with other formulae. The modified formula describes the dependence of energy on the azimuthal and polar deviation of director from the easy axis and is valid qualitatively for deviation of any magnitude.
PL
Artykuł zawiera przegląd wzorów stosowanych do opisu energii kotwiczenia ciekłych kryształów nematycznych na powierzchniach ciał stałych. Wywodzą się one z makroskopowego podejścia wykorzystującego pojęcie osi łatwej i energetyczne parametry opisujące oddziaływanie ciekłego kryształu z podłożem. Opisano właściwości zaproponowanego we wcześniejszym artykule zmodyfikowanego wzoru, uwzględniającego anizotropię oddziaływania powierzchniowego, który ujmuje zależność energii kotwiczenia od odchylenia direktora od osi łatwej i jest słuszny jakościowo dla odchylenia o dowolnej wielkości. Zilustrowano go przykładowymi wykresami pozwalającymi na porównanie z innymi wzorami.
6
Content available remote Threshold voltages and optical retardation of deformed flexoelectric nematic layers with asymmetric surface anchoring
Derfel G., Buczkowska M.
Opto-Electronics Review
|
2013
|
Vol. 21, No. 2
205-209
EN
Deformations of homeotropically aligned flexoelectric nematic layers induced by dc electric fields were simulated numerically. Two different anchoring strengths on the limiting surfaces were assumed. Nematic material was characterised by negative dielectric anisotropy. Both signs of the sum of flexoelectric coefficients were taken into account. The electric properties of the layer were described in terms of a weak electrolyte model. Mobility of cations was assumed to be one order of magnitude lower than that of anions. Quasi-blocking electrode contacts were assumed. The threshold voltages for deformations were determined by means of calculations of the phase difference Φ between ordinary and extraordinary light rays passing through a layer placed between crossed polarisers. The threshold values depended on the polarity of the bias voltage U. When the threshold value was exceeded, the phase difference increased with the voltage. Two different Φ(U/Uthreshold) dependencies for the two polarities of the voltage were found for each layer if the nematic possessed the flexoelectric properties. The possibility of using this effect to detect the flexoelectricity in the nematic was explored by simulated experiments. The effectiveness of the proposed method is discussed.
7
Content available Temporal characteristics of dc electric field induced deformations of flexoelectric nematic layers
Derfel G., Buczkowska M.
Scientific Bulletin. Physics / Lodz University of Technology
|
2012
|
Vol. 33
31-37
EN
Dynamics of DC electric field induced deformations of flexoelectric nematic layers were studied numerically. The characteristic response times were calculated. It was found that the cooperative effect of flexoelectricity and of ionic space charge may affect the dynamics of the deformations even in the case of rigid anchoring.
PL
Zbadano numerycznie dynamikę odkształceń wywołanych stałym polem elektrycznym w warstwach nematyków posiadających właściwości fleksoelektryczne. Obliczono charakterystyczne czasy odpowiedzi w funkcji sumy współczynników fleksoelektrycznych. Wyniki pokazują, że jednoczesne działanie momentów fleksoelektrycznych i jonowego ładunku przestrzennego wpływa na dynamikę odkształceń nawet w warunkach sztywnej orientacji powierzchniowej.
8
Content available Direct current electric field induced deformations of dielectric ally isotropic flexoelectric nematic layers
Derfel G., Buczkowska M., Pietrzyk B.
Scientific Bulletin. Physics / Lodz University of Technology
|
2011
|
Vol. 32
5-12
EN
Deformations of nematic layers induced by d.c. electric field were studied numerically. The nematic liquid crystal under consideration possessed flexoelectric properties. Its dielectric anisotropy was zero, so the deformations were solely of flexoeleclric nature. The threshold voltages for deformations were calculated for nematics with very low, moderate and high ion content. In the case of weak flexoelectric properties, the predicted threshold voltage reached c. 100V in pure material. It decreased strongly with increasing ion content and reached values much lower than the theoretical values calculated for the perfectly insulating material. The director distributions in deformed stales were also determined. Four kinds of director profiles were distinguished.
PL
Zbadano numerycznie wywołane polem elektrycznym odkształcenia warstw nematyków posiadających właściwości fleksoelektryczne, lecz pozbawionych anizotropii dielektrycznej. Obliczono napięcia progowe na odkształcenie. Wzięto pod uwagę niską, średnią i wysoką koncentrację jonów. Napięcia progowe przewidywane dla nematyków o wysokiej czystości sięgały 100V. Napięcia progowe malały silnie ze wzrostem zawartości jonów. Określono także rozkłady direktora w warstwie. Wyróżniono cztery rodzaje rozkładów charakterystyczne dla niskiej, średniej i wysokiej koncentracji jonów.
9
Content available remote Numerical study of deformations induced by ac electric field in insulating flexoelectric nematic layers
Derfel G., Buczkowska M.
Opto-Electronics Review
|
2011
|
Vol. 19, No. 1
66-70
EN
The influence of the frequency f of applied ac electric field on the time dependence of electric field induced deformations of homeotropic nematic layers is studied numerically. Three kinds of nematic liquid crystals were considered: – non-flexoelectric nematic with negative dielectric anisotropy, ∆ɛ < 0 – dielectrically compensated nematic (∆ɛ = 0) possessing flexoelectric properties determined by the positive sum of flexoelectric coefficients e = e₁₁ + e₃₃ > 0 – nematic characterised by both ∆ɛ < 0 and e > 0. It was found that at sufficiently low frequencies, the deformations varied with time. The deformations of purely dielectric nature had the period 1/(2f). When the frequency was increased, a stationary director distribution was achieved, determined by the rms value of the ac voltage. The time period of purely flexoelectric distortions was equal to 1/f. There was a well defined cut-off frequency above which these deformations vanished. In the case of dielectrically anisotropic and flexoelectric nematic, the flexoelectric contribution vanished above a critical frequency and the deformation of dielectric nature stabilized at high frequencies.
10
Content available remote Analysis of deformations of flexoelectric homeotropic liquid crystal layers with various anchoring strengths
Buczkowska M., Derfel G.
Opto-Electronics Review
|
2011
|
Vol. 19, No. 1
56-60
EN
Deformations of homeotropic layers of nematic liquid crystal possessing flexoelectric properties and subjected to external dc voltage were studied numerically. The influence of the anchoring strengthWwas investigated. The calculations were performed for two types of layers, one with positive dielectric anisotropy and positive sum of flexoelectric coefficients and the other with opposite signs of these parameters. Strongly blocking electrodes were assumed. The threshold voltages for deformations were computed for several anchoring strength values and for low, moderate, and high ion contents. The director distributions were also determined. They were influenced by joined effects of anchoring strength and space charge of ions. For increasing ion contents and increasing anchoring strength, remarkable change of deformation character was noticed. In the case of negative dielectric and flexoelectric parameters, the threshold was nearly proportional to W for low anchoring strength and saturated at some high value of W. In the case of positive dielectric and flexoelectric parameters, the threshold voltage increased strongly with W. In the range of enhanced ion concentrations, the deformation arose in two voltage ranges. The increasing anchoring strength damped the deformations in the whole layer, however, this effect was minor at high ion content.
11
Content available Influence of strong flexoelectric properties on deformations of nematic liquid layers induced by DC electric field
Buczkowska M., Machlowski M.
Scientific Bulletin. Physics / Lodz University of Technology
|
2010
|
Vol. 31
5-12
EN
Deformations of nematic layers induced by electric field were studied numerically. The role of very strong flexoelectric properties was considered. The threshold voltages for deformations were calculated for nematics with very low, moderate and high ion contents and characterized by negative dielectric anisotropy. The director distributions were also determined. When the sum of flexoelectric coefficients reached large values, the threshold voltage significantly decreased. The strong flexoelectric properties caused that even for extremely pure materials the threshold was lower than the theoretical value calculated for perfectly insulating material.
PL
Zbadano numerycznie odkształcenia warstw nematycznych wywołane polem elektrycznym. Rozpatrzono wpływ bardzo silnych właściwości fleksoelektrycznych. Obliczono napięcia progowe na odkształcenie dla nematyków z ujemną anizotropią dielektryczną. Wzięto pod uwagę niską, średnią i wysoką koncentrację jonów. Określono także rozkłady direktora w warstwie. W przypadku dużej sumy współczynników fleksoelektrycznych napięcie progowe znacznie się obniżało. Silne właściwości fleksoelektryczne powodowały, że nawet dla bardzo czystych materiałów napięcie progowe było znacznie niższe niż teoretyczna wartość obliczona dla materiału doskonale izolującego.
12
Content available Dielectric and flexoelectric deformations induced by AC electric field in insulating nematic layers
Derfel G., Buczkowska M., Guzowski J.
Scientific Bulletin. Physics / Lodz University of Technology
|
2010
|
Vol. 31
13-23
EN
The deformations of homeotropic nematic layers induced by ac electric field of frequency f were studied numerically. Two kinds of nematic liquid crystals with small negative dielectric anisotropy, Δε < 0, were considered: (i) the non-flexoelectric nematic, (ii) the nematic characterised by the positive sum of flexoelearic coefficients e = e11 + e33 > 0. It was found that at sufficiently low frequencies, the deformations varied with time. The deformations of purely dielectric nature had the period l/(2f). The time period of flexoelectric distortions was equal to 1/f. The influence of rotational viscosity and of thickness of the layer on the dynamics of deformations was analysed.
PL
Zbadano numerycznie odkształcenia homeotropowych warstw nematyków wywołane zmiennym polem elektrycznym o częstości f. Rozpatrzono dwa rodzaje nematycznego ciekłego kryształu o malej anizotropii dielektrycznej Δε < 0: nematyk pozbawiony właściwości fleksoelektrycznych oraz nematyk scharakteryzowany dodatnią sumą współczynników fleksoelektrycznych e=e11+e33 > 0. Stwierdzono, że przy dostatecznie niskiej częstości odkształcenie zmienia się okresowo z czasem. Okres deformacji czysto dielektrycznych wynosi l/(2f), a deformacji o naturze fleksoelektrycznej równy jest l/f. Przeanalizowano wpływ lepkości rotacyjnej i grubości warstwy na dynamikę odkształceń.
13
Content available Numerical studies of significance of anchoring strength energy for behaviour of flexoelectric homeotropic nematic layer subjected to dc electric field
Buczkowska M., Grzelczak K.
Scientific Bulletin. Physics / Lodz University of Technology
|
2009
|
Vol. 30
5-18
EN
Elastic deformations of homeotropic nematic liquid crystal layers subjected to a d.c. electric field were studied numerically. The flexoelectric properties of the nematic material and the presence of ionic space charge were taken into account. The influence of anchoring strength W was investigated. The calculations were performed for layers with negative dielectric anisotropy and negative sum of flexoelectric coefficients. Strongly blocking electrodes were assumed. The threshold voltages for deformations were computed for several anchoring strength values and for low, moderate and high ion content. Its value was nearly proportional to W for low anchoring strength and saturated at some high value of W. The director distributions were also determined. This task was complicated by the presence of space charge of ions. Remarkable change of deformation character was noticed when the ion content and anchoring strength were varied.
PL
Zbadano numerycznie wpływ energii kotwiczenia ciekłego kryształu z podłożem na indukowane stałym polem elektrycznym deformacje homeotropowej warstwy nematyka o ujemnej anizotropii dielektrycznej i ujemnej sumie współczynników fleksoelektrycznych. Przy niskiej zawartości jonów i wysokiej energii kotwiczenia stwierdzono symetryczny rozkład direktora. W miarę wzrostu koncentracji jonów lub obniżania energii kotwiczenia deformacja stawała się asymetryczna. Wyniki pokazują, że jonowy ładunek przestrzenny wpływa znacząco na efektywność oddziaływań powierzchniowych.
14
Content available remote Numerical investigation of influence of ionic space charge and flexoelectric polarization on measurements of elastic constants in nematic liquid crystals
Buczkowska M., Derfel G., Konowalski M.
Opto-Electronics Review
|
2009
|
Vol. 17, No. 2
95-98
EN
Deformations of nematic layers caused by magnetic field allow determination of the elastic constants of liquid crystal. In this paper, we simulated numerically the deformations of planar and homeotropic nematic layers. The flexoelectric properties of the nematic and presence of ions were taken into account. Our aim was to show the influence of flexoelectricity on the results of the real measurement of the elastic constants k33 and k11. In these simulations, we calculated the optical phase difference Δ Φ between the ordinary and extraordinary rays of light passing through the layer placed between crossed polarizers as a function of the magnetic field induction B. One of the elastic constants can be calculated from the magnetic field threshold for deformation. The ratio k33/k11 can be found by means of fitting theoretical ΔΦ(B) dependence to the experimental results. The calculations reveal that the flexoelectric properties influence the deformations induced by the external magnetic field. In the case of highly pure samples, this may lead to false results of measurement of the elastic constants ratio k33/k11
15
Content available Role of ions mobility in flexoelectric deformations of conductive homeoptropic nematic layers
Buczkowska M., Derfel G.
Scientific Bulletin. Physics / Lodz University of Technology
|
2008
|
Vol. 29
5-24
EN
Numerical studies of d.c. electric field induced deformations of homeotropic layers of flexoelectric nematics containing ions are presented. It is shown that anomalous dependencies of threshold voltage for deformations on ion concentration, which were found in our previous papers, are due to difference between mobilities of cations μ + and anions μ -. The influence of this difference on the deformations is analyzed. The set of equations describing the director orientation, the electric potential and the ion concentrations as functions of the coordinate normal to the layer, is solved. The calculations are performed for four types of nematic materials characterized by both signs of dielectric anisotropy and of the sum of flexoelectric coefficients. Finite surface anchoring strength is assumed. It is shown that the anomalies concerning the threshold vanish if μ + becomes equal to μ - results are explained by means of qualitative analysis of the electric field distributions.
PL
Przedstawiono wyniki symulacji numerycznych dotyczących zachowania homeotropowej warstwy przewodzącego nematyka posiadającego właściwości fleksoelektryczne i poddanego działaniu zewnętrznego pola elektrycznego. Obliczenia przeprowadzono dla czterech typów materiałów nematycznych scharakteryzowanych przez obydwa znaki anizotropii dielektrycznej i sumy współczynników fleksoelektrycznych. Pokazano, że anomalne zależności napięcia progowego od koncentracji jonów są związane z różnicą ruchliwości jonów dodatnich i ujemnych. Anomalie te zanikają, jeśli ruchliwość kationów staje się bliska ruchliwości anionów. Zaproponowano jakościową interpretację wyników opartą na analizie rozkładu pola elektrycznego w warstwie.
16
Content available Numerical investigation of deformations of planar flexoelectric nematic layers containing ions
Buczkowska M., Wasilewski G.
Scientific Bulletin. Physics / Lodz University of Technology
|
2008
|
Vol. 29
25-34
EN
Deformations of planar nematic layers of conducting nematic liquid crystal possessing flexoelectric properties and subjected to external d.c. voltage were studied numerically. Various kinds of electrodes, from strongly blocking to well conducting, were assumed. The calculations were performed for nematic material characterized by positive dielectric anisotropy and by positive sum of flexoelectric coefficients. The threshold voltages for deformations were computed for various ion concentrations and for several rates of electrode processes. The enhancement as well as reduction of the threshold were observed. Well defined dependence of layer behaviour on the kind of electrodes and on the ion concentration was found. These effects are due to interactions between flexoelectric polarization and strong electric field of high gradient.
PL
Przedstawiono wyniki symulacji numerycznych dotyczących zachowania planarnej warstwy przewodzącego nematyka posiadającego właściwości fleksoelektryczne i poddanego działaniu zewnętrznego stałego napięcia. Badana warstwa była scharakteryzowana poprzez dodatnią sumę współczynników fleksoelektrycznych oraz dodatnią wartość anizotropii dielektrycznej. Uwzględniono przepływ prądu przez warstwę w przypadkach elektrod słabo i silnie blokujących oraz dobrze i słabo przewodzących. Napięcia progowe na powstanie deformacji są zaprezentowane dla kilku szybkości procesów przyelektrodowych. Obserwowano zarówno podwyższenie jak i obniżenie wartości progu. Określono zależność zachowania warstwy od rodzaju elektrod i koncentracji jonów. Za przyczynę zaobserwowanych zjawisk można uznać oddziaływanie polaryzacji fleksoelektrycznej z polem elektrycznym o dużym natężeniu i gradiencie.
17
Content available remote Flexoelectric deformations of homeotropic nematic layers confined between strongly blocking electrodes
Derfel G., Buczkowska M.
Scientific Bulletin. Physics / Lodz University of Technology
|
2006
|
Vol. 27
9-15
EN
Homeotropic layer of conducting nematic liquid crystal possessing flexoelectric properties and subjected to external d.c. voltage was studied numerically. The strongly blocking electrodes were assumed. The calculations were performed for four types of nematic materials characterized by both signs of dielectric anisotropy and by both signs of the sum of flexoelectric coefficients. The thresold voltages for deformations are presented for low moderate and high ion contents. The peculiar enhancement as well as reduction of the thresold were observed. Qualitative interpretation of these results is proposed basing on the analysis of the torques acting on the director.
PL
Przedstawiono wyniki symulacji numerycznych dotyczących zachowania homeotropowej warstwy przewodzącego nematyka posiadającego właściwości fleksoelektryczne i poddanego działaniu zewnętrznego stałego napięcia . Uwzględniono przepływ prądu przez warstwę w warunkach silnie blokujących elektrod. Obliczenia przeprowadzono dla czterech typów materiałów nematycznych scharakteryzowanych dowolnymi kombinacjami znaków anizotropii dielektrycznej i sumy współczynników fleksoelektrycznych. Stwierdzono silną zależność napięć progowych na odkształcenia od zawartości jonów w nematyku. Zaproponowano jakościową interpretację wyników opartą na analizie momentów sił działających na direktor.
18
Content available remote One dimensional model of dye-doped nematic layer for holography
Derfel G., Buczkowska M., Parka J.
Opto-Electronics Review
|
2006
|
Vol. 14, No. 2
149-154
EN
The layer of electrically conducting nematic liquid crystal doped with photosensitive dye and confined between polyimide coated electrodes can serve as a diffraction grating. In this paper, the deformations of the nematic director field induced in such a system by external voltage were studied numerically by means of one-dimensional model. The dissociation and recombination of ions were taken into account according to weak electrolyte model. The director orientation in the deformed layers and the distributions of the electric field and of the ion concentrations were calculated for blocking and for conducting electrodes. The effective extraordinary refractive index was also determined as a function of average ion concentration.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.