«Επίδραση Νανοσωματιδίων στην Τάξη Προσανατολισμού Νηματικών και Σμηγματικών Υγροκρυσταλλικών Φάσεων» Χριστίνα Κύρου

Υψηλή Κινητικότητα σε Μοριακό Επίπεδο Εύκολη και Άμεση Απόκριση σε Υγρός Κρύσταλλος Κρύσταλλος Υγρό ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ Σμηγματική Α Νηματική Ανισοτροπία Ρευστότητα Υψηλή Κινητικότητα σε Μοριακό Επίπεδο Εύκολη και Άμεση Απόκριση σε Μηχανικές Τάσεις και Η/Μ Πεδία

Τάξη Προσανατολισμού L : Βαθμός Τάξης <PL(cosθ)> : Παράμετροι Τάξης <P2(cosθ)> = (3<cos2θ> – 1)/2 <P4(cosθ)> = (35<cos4θ> – 30<cos2θ> +3)/8

Ομοιοτροπική Πρόσδεση ΥΚ Υπερφθοριομένα νανοπλακίδια Πυριτίας (PFS) Επίπεδη Πρόσδεση ΥΚ Ομοιοτροπική Πρόσδεση ΥΚ Mέγεθος ΝΣ Επιφανειοδραστικό ΝΣ Ειδικές Ιδιότητες ΝΣ Σχήμα ΝΣ Συγκέντρωση ΝΣ στον ΥΚ Φύση ΥΚ-μορίων Τοπολογία ΥΚ Φάσης CdSe/ZnS (TOPO) 9.3 nm Υπερφθοριομένα νανοπλακίδια Πυριτίας (PFS) Διάμετρος: 28 nm Πάχος: 3-4 nm

Πολωτική Οπτική Μικροσκοπία Φασματοσκοπία micro-Raman κατευθυντής Πολωτική Οπτική Μικροσκοπία Φασματοσκοπία micro-Raman Έμμεσος προσδιορισμός ΠΤ <P2> Μακροσκοπικός όγκος μέτρησης (~mm3) Άμεσος προσδιορισμός ΠΤ <P2> και <P4> Μικροσκοπικός όγκος μέτρησης (~μm3)

5ΟΟ8: 4-n-Pentyloxyphenyl-4’-n-Octyloxybenzoate (Aπολικά Μόρια) Mέγεθος ΝΣ Επιφανειοδραστικό ΝΣ Ειδικές Ιδιότητες ΝΣ Σχήμα ΝΣ Συγκέντρωση ΝΣ στον ΥΚ Φύση ΥΚ-μορίων Τοπολογία ΥΚ Φάσης ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ Cr-45oC-SmC-62.1oC-SmA-64.3oC-N-85.7oC-Iso + CdSe/ZnS (Ισότροπα) + Νανοπλακίδια PFS (Ανισότροπα) ΠΤ ↧ για C>CΚρίσιμη ΠΤ ↥ προδευτικά με C Μέτρηση ΠΤ εντός Νηματικής Προσέγγιση CΚρίσιμης

Επίδραση Συγκέντρωσης CdSe/ZnS στην ΠΤ του 5ΟΟ8 (Ν) Οpen Symbols: Birefrigence Solid Symbols: micro-Raman

5ΟΟ8+CdSe/ZnS: Προσέγγιση Κρίσιμης Συγκέντρωσης Οpen Symbols: Birefrigence Solid Symbols: micro-Raman

Συμπίεση Νηματικής Φάσης Εξασθένηση Χαρακτήρα 1ης Τάξης Μετάπτωσης Ν-Ι Εξασθένηση Χαρακτήρα 1ης Τάξης Μετάπτωσης Ν-Ι

8CB: 4-n-Octyl-4’-n-Cyanobiphenyl (Πολικά Μόρια) Mέγεθος ΝΣ Επιφανειοδραστικό ΝΣ Ειδικές Ιδιότητες ΝΣ Σχήμα ΝΣ Συγκέντρωση ΝΣ στον ΥΚ Φύση ΥΚ-μορίων Τοπολογία ΥΚ Φάσης ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ Cr-21.5oC-SmA-33.4oC-N-40.2oC-Iso + CdSe/ZnS (Ισότροπα) + Νανοπλακίδια PFS (Ανισότροπα) Μέτρηση ΠΤ εντός Νηματικής Μέτρηση ΠΤ εντός Σμηγματικής Α

Επίδραση Συγκέντρωσης CdSe/ZnS στην ΠΤ του 8CB (Νηματική) 8CB 8CB+0.1% CdSe/ZnS 8CB+0.2% CdSe/ZnS 8CB+0.3% CdSe/ZnS 8CB+0.4% CdSe/ZnS 8CB+1% CdSe/ZnS

Επίδραση Συγκέντρωσης CdSe/ZnS στην ΠΤ του 8CB (Νηματική + Σμηγματική Α ) Smectic A Nematic 8CB 8CB+0.1% CdSe/ZnS 8CB+0.2% CdSe/ZnS 8CB+0.3% CdSe/ZnS 8CB+0.4% CdSe/ZnS 8CB+1% CdSe/ZnS

Επίδραση Νανοπλακιδίων PFS στην ΠΤ του 8CB (Νηματική + Σμηγματική Α) Smectic A Nematic 8CB 8CB+2% CdSe/ZnS

Συμπεράσματα Επίδραση ΝΣ στην ΠΤ προσανατολισμού ΥΚ ⇨ Πολύπλοκος / πολυπαραγοντικός χαρακτήρας Σφαιρικά ΝΣ CdSe/ZnS: C>Cκρίσιμη ⇨ Δομική Μετάπτωση Νηματική-Παρανηματική Χαμηλές CCdSe/Zns ~0.1%: Πολικότητα των ΥΚ μορίων παίζει σημαντικό ρόλο και ανεξάρτητα από το σχήμα μπορεί να σημειωθεί αύξηση της ΠΤ ΠΤ & Τοπολογία ΥΚ Φάσης: CdSe/ZnS: CκρίσιμηΝηματική < C κρίσιμη Σμηγματική Νανοπλακίδια PFS: Αύξηση ΠΤ ανεξαρτήτα μοριακής πολικότητας και ΥΚ φάσης

Μελλοντικοί Στόχοι Συστηματικές μετρήσεις διπλοθλαστικότητας στα υβριδικά συστήματα 8CB +CdSe/ZnS Συστηματικές μετρήσεις ΠΤ συναρτήσει τηςσυγκέντρωσης σε συστήματα 8CB + PFS Πειράματα περίθλασης Ακτίνων-Χ (μεγάλες γωνίες) για το δομικό χαρακτηρισμό των νανοσύνθετων ΥΚ Ανάπτυξη φαινομενολογικού μοντέλου Μέσου Πεδίου για την ενδελεχή κατανόηση των παρατηρηθέντων φαινομένων Πειράματα σκέδασης σε μικρές γωνίες για τη διερεύνηση οργάνωσης των νανοσωματιδίων στα υβριδικά συστήματα

Σας Ευχαριστώ πολύ για την προσοχή σας!!! Τριμελής Συμβουλευτική Επιτροπή: Ιωάννης Λελίδης (κύριος επιβλέπων) Γιάννης Ράπτης Γεώργιος Νούνεσης Συνεργάτες: Δημήτριος Τσιούρβας Samo Kralj

Συμπληρωματικές Διαφάνειες Συστήματα Εργαστηρίου Eπίπεδη Γεωμετρία Πάχος = 20μm Ομοιοτροπική Γεωμετρία Πάχος = 9μm Συστήματα Εργαστηρίου z-Άξονας: Προσανατολισμός Κατευθυντή R1= Iyz/Izz R2= Izy/Iyy RISO=R1(ISO) =R2(ISO) R3= Iyx/Ixx R1, R2, R3 = Function(<cos2θ>, <cos4θ>, α, b) & RISOTROPIC = Function (α, b) Jen et al., J. Chem. Phys. 66, 4635 (1977)

Σύστημα Εργαστηρίου (x,y,z): ΥΚ-κυψελίδα Σύστημα Μορίου (1,2,3): ΥΚ-άξονας Γωνίες Euler: α: Γωνία Περιστροφής Μορίου γύρω από τον κατευθυντη β: Γωνία Μορίου Κατευθυντή γ: Γωνία Περιστροφής Μορίου γύρω από τον άξονά του 3 2 1

Συνάρτηση Γωνιακής Κατανομής Προσανατολισμού Απολικότητα Νηματικής Φάσης : (2L+1) ανεξάρτητοι προσανατολισμόι (L: Άρτιος αριθμός) Μακροσκοπική Μονοαξονική Συμμετρία (Κατευθυντής): m’=0 (f ανεξάρτητη γωνίας α) 3. Mικροσκοπική Μονοαξονική Συμμετρία m=0 (f ανεξάρτητη γωνίας γ)

LORENTZIAN FITTING R1(T) R2(T) R3(T) RISOTROPIC

Συμπεράσματα Επίδραση ΝΣ στην ΠΤ προσανατολισμού ΥΚ ⇨ Πολυπαραγοντικό Φαινόμενο Πρόσδεση Ομοιόμορφη Διαμόρφωση πεδίου κατευθυντή C<<C κρίσιμη C<C κρίσιμη C>C κρίσιμη Μείωση Διακυμάνσεων Πεδίου Κατευθυντή Παραμορφωμένη Διαμόρφωση: Ενεργειακά Συμφέρουσα Ομοιόμορφη Διαμόρφωση: Ενεργειακά Συμφέρουσα