بررسی خواص نوری بلور مایع نماتیکی e7 آلائیده به رنگینه ی دی آزو و نانو ذرات fe3o4 به همراه تاثیر میدان الکتریکی خارجی بر روی آنها

در این رساله، نانوذرات fe_3 o_4 به روش همرسوبی تهیه شده، سپس با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، الگوی پراش پرتو ایکس (xrd) و طیف سنجی جذبی در ناحیه مرئی فرابنفش (uv- vis) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. الگوی پراش پرتو ایکس، برای نانوذراتfe_3 o_4 ساختار مکعبی با اندازه متوسط 7/20 نانومتر را نشان داد. تصاویر sem، متوسط اندازه نانوذرات fe_3 o_4 را حدود 34 نانومتر نشان داد. نتایج طیف سنجی جذبی در ناحیه مرئی-فرابنفش بیان می کند که قله جذبی نانوذرات fe_3 o_4 در 450 نانومتر قرار دارد. در ادامه نانوذرات تهیه شده و رنگینه ی دی آزو( سودان iii) به بلورمایع نماتیکe7 اضافه شد. سپس خواص نوری خطی و غیرخطی، گذردهی نسبی و پارامترنظم ماکروسکوپی و میکروسکوپی بلورمایع نماتیک به صورت خالص و آلائیده با نانوذراتfe_3 o_4 و رنگینه ی دی آزو، بر اساس دو نوع جهت گیری اولیه موازی و عمودی بررسی شد. در این تحقیق، پارامتر نظم میکروسکوپی با استفاده از روش طیف سنجی قطبیده مورد بررسی قرار گرفت، و پارامتر نظم ماکروسکوپی به کمک تقریب هالر و مدل وکس در دماهای مختلف مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. خاصیت غیرخطی بودن نمونه خالص بلورمایع نماتیک (nlcs) و آلائیده با استفاده از روش روبش z-توسط لیزر پیوسته نئودیم- یگ (nd: yag) و با شدت پایین در طول موج 532 نانومتر بررسی شد. گذردهی نسبی نمونه ها توسط lcr متر در دماهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت. اثر جهت گیری اولیه ملکول ها بر روی پاسخ های غیرخطی بلورمایع نماتیک خالص و آلائیده بررسی گردید. نتایج تجربی نشان می دهند که درصد وزنی یکسان آلاینده ها با دو جهت گیری ملکول ها به صورت موازی و یا عمودی ، نتایج متفاوتی را در یک بلورمایع نماتیک نشان می دهند. در این بررسی هیچ اثر غیرخطی برای بلور مایع نماتیک خالص با استفاده از لیزر نئودیم- یگ مشاهده نشد. نتایج تجربی نشان می دهند که پاسخ های نوری غیرخطی نانوذرات fe_3 o_4 آلائیده به e7 را می توان با تغییر درصد وزنی ترکیب نانوذرات تغییر داد. مقایسه مطالعات غیرخطی نشان می دهند، مقدار ضریب شکست غیرخطی، ، و ضریب جذب غیر خطی، ?، در بلورمایع آلائیده با نانوذرات fe_3 o_4 با جهت گیری عمودی به ترتیب، 100 و 10 مرتبه بزرگتر از نمونه های با جهت گیری موازی است. با افزودن رنگینه ی دی آزو به بلور مایع نماتیک، نمونه با جهت گیری عمودی دارای ضریب شکست غیرخطی از مرتیه شد. علامت این ضریب منفی است که نشان دهنده پدیده خود واگرایی در این نمونه است. ضریب جذب غیرخطی آن از مرتبه بوده و دارای جذب دوفوتونی است. نمونه فوق با جهت گیری موازی دارای از مرتبه و ? از مرتبه است. در این نمونه پدیده خود واگرایی و جذب اشباع پذیر وجود دارد. پارامتر نظم به دست آمده نشان می دهد که بلور مایع نماتیک آلائیده به رنگینه ی دی آزو دارای نظم جهتی پایین تری نسبت به بلور مایع نماتیک خالص است. پارامتر نظم فقط در بلورمایع آلائیده به نانوذرات fe_3 o_4 که درصد وزنی آن 1% wt. است، نسبت به بلورمایع خالص افزایش نشان می دهد. داده های به دست آمده نشان می دهند که با افزایش دما، گذردهی نسبی بلورمایع آلائیده افزایش یافته و نسبت به نمونه خالص مقادیر بالاتری دارد. درنهایت، تأثیر میدان الکتریکی بر روی خواص نوری بلور مایع نماتیک آلائیده با نانوذرات fe_3 o_4 و رنگینه ی دی آزو در ولتاژهای مختلف بررسی شده است. میدان الکتریکی خارجی عمود بر سطح سلول اعمال شده است و اندازه گیری برای دو جهت گیری اولیه ملکول ها انجام شد. نتایج تجربی نشان دادند که نمونه های با جهت گیری موازی به طور قابل توجهی تحت تأثیر میدان الکتریکی قرار می گیرند.