رفتار گذار فردريكز در بلور مايع نماتيك محبوس شده حاوي نانوذرات فروالكتريك

Behavior of Frederiks transition in confined nematic liquid crystal doped with ferroelectric nanoparticles

اثر جفت شدگي روي ميدان آستانه فردريكز در بلور مايع نماتيك ناخالص شده با نانوذرات فروالكتريك، به صورت عددي مطالعه شده است. در مطالعه حاضر، ما نظريه پيوستگي را به همراه انرژي سطحي راپيني-پاپولار براي فاز نماتيك حاوي نانوذرات فروالكتريك اعمال مي كنيم تا جفت شدگي مولكول هاي بلور مايع نماتيك با زيرلايه به احتساب آيد. رفتار گذار فردريكز براي مقادير مختلف شدت جفت شدگي، شعاع نانوذره، كسر حجمي و قطبش نانوذرات در دياگرام فازي خلاصه شده است. نتايج عددي نشان مي دهد كه با افزابش اندازه و كسر حجمي نانوذرات در سامانه هاي فرونماتيك، آستانه گذار فردريكز به طور چشمگيري كاهش مي يابد.

The anchoring effect on the Frederiks threshold field in a nematic liquid crystal doped with ferroelectric colloidal nanoparticles has been numerically studied. In this work, we apply the continuum theory for nematic phase doped with ferroelectic nanoparticles together the Rapini–Papoular surface energy to take into account anchoring of nematic liquid crystal molecules at the substrates. The behavior of Frederiks transition for different values of anchoring strength, nanoparticle radius, nanoparticles volume fraction, and polarization have been summarized in the phase diagrams. The numerical results show that by increasing the nanoparticles size and nanoparticle volume fraction in the ferronematic systems, the Frederiks threshold field are significantly reduced.