گذارفاز ساختاری ترکیب نانوذرات مغناطیسی و بلورمایع نماتیک، تحت اثرهمزمان میدان‌های مغناطیسی، الکتریکی و اپتیکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 فیزیک- دانشکده فیزیک-شیمی، دانشگاه الزهرا، تهران

2 دانشجو

چکیده

با وارد کردن نانوذرات مغناطیسی در بلورهای مایع نماتیک، سوسپانسیون های کلوئیدی پایداری بوجود
می آیند که به نام فرونماتیک ها شناخته می شوند. بلورهای مایع فروکلستریک نیز یکی دیگر از انواع شاره های
ناهمسانگرد مغناطیسی هستند که با آمیختن نانوذرات مغناطیسی در محیط کلستریک حاصل می شوند.
رفتار سمتگیری و خواص مختلف این مواد شدیداً تحت اثر حضور نانوذرات قرار می گیرند. در این مواد،
علاوه بر ناهمسانگردی مغناطیسی بلور مایع و دیگر پارامترهای مؤثر یک سلول بلور مایع خالص با فاز
نماتیک یا کلستریک، کسر حجمی و مغناطش ذرات از عوامل مهمی هستند که بر میدان گذار و سمتگیری
میدان جهتنما تأثیر می گذارند. با تغییر این پارامترها می توان خواص این نوع مواد را کنترل کرد. از اینرو
بررسی آنها اهمیت بسیاری در صنایع وابسته به نانوشاره های ناهمسانگرد مغناطیسی دارد و در سال های
اخیر کاربردهای وسیع و گسترده ای در حوزة نانوفناوری یافته است. ما در این مقاله، یک تیغة کلستریک
آمیخته به نانوذرات مغناطیسی با شرایط چنگزدگی هموتروپیک قوی در دیوارهها و شرایط چنگزدگی
مختلف در سطوح ذرات را در نظر گرفته و به مطالعة گذار به حالت فرونماتیک و بررسی پایداری این
سیستم در حضور همزمان میدان های الکتریکی، مغناطیسی و اپتیکی می پردازیم.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Structural phase transition of a nematic liquid crystal doped with magnetic nanoparticles, under electric, magnetic and optical fields

نویسندگان [English]

  • Saeedeh Shoarinejad 1
  • sara parvizi 2
1 Physics Department, Alzahra University, Tehran
2 student
چکیده [English]

Nematic liquid crystals doped with magnetic nanoparticles, called ferronematics, are among the new colloidal suspensions with critical magnetic properties. Dispersing magnetic nanoparticles in a cholesteric liquid crystal medium also leads to the creation of the other phase of anisotropic magnetic fluids known as ferrrocholesteric. In fact, the ordering behavior and some features of these new materials are drastically influenced by the presence of magnetic nanodopants. The transition field and orientational ordering depend on the volume fraction and magnetic moment of the dispersed particles as well as the external and material parameters such as magnetic anisotriopy and the cell thickness of a liquid crystal cell. The investigation of these new anisotropic nanomaterials is very important not only from the theoretical point of views but also practical application in nanotechnology. In this work we consider a ferrocholesteric cell with homeotropic anchoring conditions on the cell walls and soft anchoring modes on the ferrpparticle surfaces. Then, we study the stability of the system and transition to a feronematic state caused by exposure to a laser beam and under applied magnetic and electric fields.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Liquid crystal
  • magnetic nanoparticles
  • structural phase transition

[1] S. Shoarinejad and A. Sadeghisahebzad, Mol.Liq.,220, 1033, 2016.
[2] D. Petrov and A. Zakhlevnykh, Mol.Crys.Liq.Crys., 557, 60, 2012.
[3] S. Shoarinejad and M. Ghazavi, Soft Materials, 15, 2, 173, 2017.
[4] P. De Gennes and J. Prost, "The physics of liquid crystals," Oxford University
Press, New York, 1994.
[5[ I. Dierking, Textures of liquid crystals: John Wiley & Sons, 2006.
[6] D. Andrienko, "Introduction to liquid crystals," IMPRS school, Bad Marienberg,
2006.
[7] E. Petrescu and E.-R. Bena, J. Magn.Magn. Mater., 320, 299, 2008.
[8[C. Cirtoaje, C. Motoc, and E. Petrescu, U.P.B. Sci. Bull, Series A, 73,125, 2011.
[9] E. Petrescu and E.-R. Bena, J. Magn. Magn. Mater., 6, 4, 2007.
[10] E. Petrescu and C. Motoc, J. Magn. Magn. Mater., 234, 142, 2001.
[11] E. Petrescu, E.-R. Bena, C. Cartoaje, and A. L. Paun, U.P.B. Sci. Bull, Series
A, 70, 77, 2008.
[12] S. Shoarinejad and D. Naseri, Iranian Journal of physics, 12, 1, 2012.
[13] C. Cirtoaje, U.P.B. Sci. Bull, Series A, 76, 187, 2014.