نانومقیاس

نانومقیاس

اثر نانوذرات NiO بر وابستگی دمایی دوشکستی و ولتاژ آستانه و ویژگی‌های انتقال یونی در بلور مایع نماتیک E7

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.
2 دانشکده علوم، گروه فیزیک، دانشگاه شهید چمران اهواز
10.22034/ns.2026.2092047.1434
چکیده
در این تحقیق، وابستگی دمایی خواص الکترواپتیکی بلور مایع نماتیک E7 در حضور نانوذرات اکسید نیکل (NiO) مورد بررسی قرار گرفت. تغییرات دوشکستی نمونه‌های بلور مایع حاوی درصدهای وزنی مختلف نانوذرات NiO (01/0، 03/0، 06/0، 09/0 و 12/0)، در دماهای مختلف اندازه‌گیری شد. حضور نانوذرات منجر به افزایش دوشکستی و بهبود نظم مولکولی در بلور مایع شد. همچنین نتایج نشان داد که افزودن نانوذرات منجر به کاهش ولتاژ آستانه سلول بلور مایع نماتیک می‌شود؛ به‌گونه‌ای که با حضور 09/0 درصد وزنی نانوذرات، ولتاژ آستانه در فاز نماتیک حدود ۳۱ درصد کاهش یافت. با افزایش دما، ولتاژ آستانه سلول روندی کاهشی نشان داد؛ با این حال، شدت این کاهش در نمونۀ آلاییده با نانوذرات در مقایسه با نمونۀ خالص به‌طور قابل توجهی بیشتر بود. همچنین، پاسخ امپدانسی دستگاه‌های بلور مایع در فاز ایزوتروپیک در بازۀ فرکانسی 1/0 هرتز تا ۱۰۰ کیلوهرتز بررسی شد تا اثر نانوذرات، مستقل از نظم جهت‌گیری مولکولی، ارزیابی شود. افزودن نانوذرات NiO موجب افزایش رسانایی الکتریکی و بهبود قابل توجه در دینامیک انتقال یونی (تحرک‌پذیری و ضریب نفوذ یون‌ها) در فاز ایزوتروپیک شد. بهبود هم‌زمان خواص الکتریکی و الکترواپتیکی در نمونه‌های آلاییده با نانوذرات NiO، پتانسیل بالای این سامانه‌ها را برای کاربردهای اپتوالکترونیکی پیشرفته نشان می‌دهد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Effect of NiO nanoparticles on the temperature dependence of birefringence and threshold voltage, and on ionic transport properties of E7 nematic liquid crystal

نویسندگان English

zahra seidalilir 1
Fatemeh Hamid 2
Mohammad Sabaeian 2
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.
چکیده English

In this study, the temperature-dependent electro-optical properties of the nematic liquid crystal E7 in the presence of nickel oxide (NiO) nanoparticles were investigated. Birefringence variations of liquid crystal samples containing different weight percentages of NiO nanoparticles (0.01, 0.03, 0.06, 0.09, and 0.12 wt%) were measured at various temperatures. The presence of nanoparticles resulted in an increase in birefringence and an improvement in molecular ordering of the liquid crystal. The results showed that adding nanoparticles reduced the threshold voltage of the nematic liquid crystal cell. At 0.09 wt% concentration, the threshold voltage decreased by approximately 31% in the nematic phase. With increasing temperature, the threshold voltage decreased in all samples; however, this reduction was more pronounced in nanoparticle-doped samples compared to the pure one. In addition, impedance spectroscopy of the devices in the isotropic phase was performed over the frequency range of 0.1 Hz to 100 kHz to evaluate the effect of nanoparticles independent of molecular orientational order. The presence of NiO nanoparticles increased electrical conductivity and significantly affected ion transport dynamics, including ion mobility and diffusion coefficient. The simultaneous improvement in electrical and electro-optical properties demonstrates the strong potential of NiO-doped liquid crystal systems for advanced optoelectronic applications.

کلیدواژه‌ها English

Nematic liquid crystal
electro-optical properties
electrical properties
threshold voltage
nanoparticle

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 29 تیر 1405

  • تاریخ دریافت 29 خرداد 1405
  • تاریخ بازنگری 21 تیر 1405
  • تاریخ پذیرش 29 تیر 1405