بهبود خواص دی‌الکتریکی و کلیدزنی الکترواپتیکی بلورهای مایع نماتیک با استفاده از نقاط کوانتومی ZnCdTeS با خاصیت نورتابی در طول موج‌های مختلف

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

2 گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

3 گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه ایلام،516-65315، ایلام، ایران

4 گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز،ایران

چکیده

در این پژوهش، از نقاط کوانتومی ZnCdTeS با گسیل نور در طول موج‌های مختلف جهت بهبود خواص دی‌الکتریکی و الکترو‌اپتیکی سلول‌های بلور مایع نماتیک E7 استفاده شده است. مؤلفه‌های گذردهی دی‌الکتریکی (ɛ‖ وɛꓕ) و ناهمسانگردی دی‌الکتریکی (Δɛ) نمونه‌های بلور مایع نماتیک حاوی نقاط کوانتومی ZnCdTeS به‌صورت تابعی از دما اندازه‌گیری شد. در فاز نماتیک، با افزودن نقاط کوانتومی، ɛ‖ در مقایسه با ɛꓕ افزایش بیشتری می‌یابد. در حضور نقاط کوانتومی با نشر نور قرمز، افزایش قابل توجه ɛ‖ منجر‌به افزایش حدود 19 درصدی ناهمسانگردی دی‌الکتریکی سامانه شده است. نتایج دی‌الکتریکی نشان می‌دهد که محیط بلور مایع موجب القاء آرایه‌هایی یک‌بعدی از نقاط کوانتومی درون سامانه می‌شود و این امر موجب بهبود خواص دی‌الکتریکی سلول می‌شود. مطابق نتایج الکترواپتیکی، حضور نقاط کوانتومی موجب کاهش قابل توجهی در ولتاژ آستانۀ سلول‌های بلور مایع نماتیک می‌شود. مقدار ولتاژ آستانه از V 57/2 برای بلورمایع خالص به V 21/2 برای بلور مایع حاوی نقاط کوانتومی کاهش یافته است. نقاط کوانتومی با جذب ناخالصی‌های یونی درون سامانه، موجب کاهش اثرات پوششی و افزایش میدان مؤثر سامانه می‌شوند. افزایش میدان موثر درون سلول، افزایش ناهمسانگردی و بهبود برهم‌کنش میان بلور مایع و نقاط کوانتومی موجب بهبود خواص کلیدزنی سلول شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Enhanced dielectric and electro-optical switching properties of nematic liquid crystals using ZnCdTeS quantum dots with luminescent property at different emission wavelengths

نویسندگان [English]

  • zahra seidalilir 1
  • Sepideh Shishehbor 2
  • Ehsan Soheyli 3
  • Mohammad Sabaeian 4
1 Department of Physics, Faculty of Science, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
2 Department of Physics, Faculty of Science, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
3 Department of Physics, Faculty of Science, Ilam University, 65315-516, Ilam, Iran.
4 Department of Physics, Faculty of Science, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
چکیده [English]

Abstract: In this study, ZnCdTeS quantum dots (QDs) with luminescent properties at different emission wavelengths were utilized to enhance the dielectric and electro-optical characteristics of nematic liquid crystal (NLC) cells. At various temperatures, the dielectric permittivity components (ɛ‖ and ɛꓕ) and dielectric anisotropy (Δɛ) of NLC samples containing ZnCdTeS QDs were measured. ɛ‖ increases considerably more than ɛꓕ in the nematic phase when QDs are introduced. The dielectric anisotropy of the system has increased by approximately 19% in the presence of QDs with red emission, which is a result of a significant enhancement of ɛ‖. The NLC environment induces one-dimensional arrays of QDs in the system, which enhances the dielectric properties of the system, as demonstrated by the dielectric results. The electro-optical findings indicate that including QDs substantially reduces the threshold voltage of NLC cells. Incorporating quantum dots into liquid crystal led to a reduction in the threshold voltage from 2.57 V for pure NLC to 2.21 V. QDs improve the effective field of a system by reducing the screening effects caused by ionic impurities in the system. Anisotropy enhancement, effective field increase within the cell, and QD-NLC interaction improvement all contribute to the enhancement of the cell's switching characteristics.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nematic liquid crystals
  • dielectric properties
  • electro-optical properties
  • threshold voltage

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 03 اسفند 1402
  • تاریخ دریافت: 29 آبان 1402
  • تاریخ بازنگری: 10 بهمن 1402
  • تاریخ پذیرش: 17 بهمن 1402