研究目的
研究碳纳米管在液晶中的分散对磁场下其动态特性的影响。
研究成果
将单壁碳纳米管插入液晶盒中会提高弗里德里克斯转变阈值和弛豫时间。这对显示设备而言可能是缺点,因为会导致功耗增加和响应时间延长;但对于需要分子偏转角缓慢变化的相位调制系统来说,这可能具有优势。
研究不足
该研究仅限于单壁碳纳米管在磁场作用下对向列相液晶的影响。由于较高浓度下会发生团聚,纳米管的浓度被限制在0.5%体积分数以内。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用基于弹性连续介质理论的理论模型,以及纳米管表面液晶分子的平面排列方式。
2:样本选择与数据来源:
研究涉及两个样本:一个标准样本填充了默克MLC 6602液晶,另一个填充了相同液晶与0.5%(体积分数)奥德里奇单壁碳纳米管(SWCNTs)的混合物。
3:5%(体积分数)奥德里奇单壁碳纳米管(SWCNTs)的混合物。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:韦斯电磁铁、632.8纳米氦氖激光器、两个交叉偏振片、索雷博PDA 36A光伏电池,以及使用聚乙烯醇(PVA)溶液制备的用于均匀排列的液晶盒玻璃板。
4:8纳米氦氖激光器、两个交叉偏振片、索雷博PDA 36A光伏电池,以及使用聚乙烯醇(PVA)溶液制备的用于均匀排列的液晶盒玻璃板。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:每0.2毫秒记录一次出射光束强度,并打印强度随时间变化的图表。通过拟合最小值随时间变化的图表计算弛豫时间。
5:2毫秒记录一次出射光束强度,并打印强度随时间变化的图表。通过拟合最小值随时间变化的图表计算弛豫时间。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:通过将实验数据与理论模型拟合来计算弛豫时间。
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Thor Labs PDA 36A photovoltaic cell
PDA 36A
Thor Labs
Used for emergent intensity recording with a Si sensor and built-in multiplier.
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Weiss electromagnet
Provides a maximum magnetic field of 1 T for the experiment.
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He-Ne laser
632.8 nm
Used to send the beam through the sample placed in the middle of the space between the electromagnet poles.
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Merck MLC 6602 liquid crystal
MLC 6602
Merck
Thermotropic nematic liquid crystal used in the study with positive magnetic anisotropy.
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Single-walled carbon nanotubes (SWCNTs)
Aldrich
Used in the mixture with liquid crystal to study the impact on dynamic properties.
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