Квадратичний електрооптичний ефект у рідкокристалічних сегнетоелектриках

Співробітники Відділення квантової радіофізики Фізичного інституту ім. П. Н. Лебедєва РАН відкрили квадратичний електрооптичний ефект у наноструктурованих діелектричних середовищах. Електрооптичнихвластивостям ефектом традиційно називають зміну показника заломлення (або двопроменезаломлення речовини під дією електричного поля. Якщо показник варіюється пропорційно першого ступеня напруженості зовнішнього поля, явище класифікують як лінійне, а коли мова заходить про квадратичному ефекті, мається на увазі, природно, залежність від другого ступеня напруженості.

Лінійний електрооптичний ефект Поккельса до недавнього часу спостерігалося тільки в твердих кристалах, не мають центру симетрії. До цієї групи відносяться сегнетоэлектрики (діелектрики, у певному діапазоні температур володіють спонтанною поляризацією, змінною під впливом зовнішнього поля) начебто ніобату літію LiNbO3 або танталата літію LiTaO3. Квадратичний ефект Керра характерний, навпаки, для кристалів, що мають центр симетрії, а також для ізотропних рідин: нітробензолу, сірковуглецю.

Макетний зразок повнокольорового дисплея (без матриці кольорових фільтрів) на основі спіральної наноструктури рідкокристалічного сегнетоэлектрика. Зліва розташований бездротової контролер формування зображення.

Російські фізики у своїх експериментах вперше спостерігали «керроподобный» електрооптичний відгук — явище електрокерованої двуосном оптичної анізотропії, квадратичних по електричному полю, — в діелектричної середовищі без центру симетрії. Роль такого середовища зіграли спіральні наноструктури рідкокристалічних сегнетоелектриків (СНЖС), розроблені і створені тією ж дослідницькою групою з Відділення квантової радіофізики. Коефіцієнт Керра, що визначає «силу» ефекту, у СНЖС на два порядку вище, а керуюче напруга — на два порядки нижче, ніж у нітробензолу, який вважається найпоширенішим матеріалом квадратичних электрооптической залежністю.

«Вже сьогодні СНЖС можна розглядати як один з перспективних електрооптичних компонентів для енергозберігаючих повнокольорових дисплеїв, — коментує керівник робіт Євген Пожидаєв. — Це зумовлено тим, що він має характерний час спрацьовування в кілька десятків мікросекунд керуючих при напругах, що вимірюються одиницями вольт, а електрооптичний відгук не чутливий до знаку прикладеної напруги. При певних умовах в электрооптическом відгук СНЖС також не спостерігається гістерезис, що вкрай важливо для дисплеїв і зовсім незвично для сегнетоелектриків».

Прототип нового дисплея, зображеного на фото вище, був сконструйований вченими з Фізичного інституту ім. П. Н. Лебедєва у співпраці з колегами з Гонконзького науково-технологічного університету.

Підготовлено за матеріалами ФІАН-інформ.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *