بررسی پدیده ی ترمومکانیکی در بلورهای مایع کلستریک تحت تابش نور گأوسی لیزر

از نظر خواص فیزیکی، بلورهای مایع موادی هستند که به دلیل حساسیت آنها به تغییرات دمایی، در یک بازه ی دمایی خاص در حالت بلوری(جامد) و با افزایش دما به حالت ناهمسانگرد و سپس به حالت همسانگرد(مایع معمولی) درمی آیند. در حالت ناهمسانگرد به دلیل نظم مولکولی خاص، مولکول ها جهت گیری مشخصی را دنبال می کنند که این جهت گیری را می توان با برداری به نام بردار جهت نما نشان داد.اگر به فاز نماتیک مولکول های کایرال اضافه شود فاز کلستریک به دست می آید و کلستریک ها جزو دسته ای از بلورهای مایع هستند که ساختار لایه ای داشته و جهت بردار جهت نما از یک لایه به لایه ی دیگر تغییر می کند و شکل مارپیچی به خود می گیرد. روش های مختلفی برای ایجاد بازچرخش مولکولی در بلورهای مایع وجود دارد از جمله اعمال میدانهای مغناطیسی والکتریکی که منجر به بازچرخش مولکولی و در نتیجه تغییر جهت بردار هدایت گر ودر نتیجه، جابجایی فاز نور عبوری از آنها می شوند، این پدیده در ساز و کار نمایشگرها از اهمیت ویژه ای برخورداراست. یک روش دیگر استفاده از پدیده ای با نام ترمومکانیک می باشد که با ایجاد گرادیان دمایی توسط منابع مختلف گرمایی، در این مواد روی می دهد. این روش باز چرخش مولکول ها، ناشی از کوپل شدگی اثرات گرمایی و مکانیکی در سلول می باشد. در سال1900 اتو لهمن چرخش قطرات کلستریک، تحت گرما را کشف کرد. بعد از 68 سال علت چرخش مولکولی در راستای محور پیچشی کلستریک، توسط لسلی با دلایل تقارنی توضیح داده شد. در سال 1982 آبر وجانوسی برای اندازه گیری ضریب ترمومکانیکی لهمن، پیشنهادی ارائه دادند.ما در این پایان نامه پدیده ی ترمومکانیکی، حاصل از جذب نور لیزر با قطبش خطی و توزیع گاوسی و با تابش عمودی را در یک سلول استوانه ای شکل با عمق 100 میکرو متر، حاوی بلور مایع کلستریک(8ocb+cc) بررسی کردیم.در این تحقیق سلولی با آرایش موازی و در دو حالت: 1)پایا و2) حالت غیر پایا (وابسته به زمان) و با شرط اینکه در دو طرف سلول (ورودی و خرجی نور لیزر)بردار جهت نما ثابت نگه داشته می شود، در نظرگرفته شده است. نتایج نشان دادند که گرادیان دمایی ایجاد شده در راستای شعاع استوانه (عمود بر محور پیچشی کلستریک) و گشتاور ناشی از آن، موجب باز چرخش مولکولها و نیز جابجایی فاز نور عبوری از آن می شود و به دنبال آن پدیده دو شکستی ایجاد می شود که در نور شناسی غیر خطی مهم هستند. با توجه به نتایج بدست آمده پیشنهاد می گردد این پدیده در انواع دیگر سلول ها از جمله آرایش عمودی نیز بررسی گردد و در صورت امکان این نتایج از جنبه های کاربردی، در مواردی که بلور مایع کلستریک که تحت تابش نور قرار می گیرد اثرات ناشی از پدیده ترمومکانیکی لحاظ شود.