عنوان

بررسی استفاده از بلورمایع نماتیک کایرال فعال‌شده با پلاسما برای کاربرد در پنجره هوشمند,‮‭Liquid crystal, Cholesteric, Plasma, Thermotropic, Bragg diffraction‬

Number

‭۲۲۶۳۰پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

بررسی استفاده از بلورمایع نماتیک کایرال فعال‌شده با پلاسما برای کاربرد در پنجره هوشمند

Parallel Title Proper

‮‭Liquid crystal, Cholesteric, Plasma, Thermotropic, Bragg diffraction‬

First Statement of Responsibility

/عادل باغبان دمشقیه

Name of Publisher, Distributor, etc.

: فیزیک

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۸‬

Name of Manufacturer

، راشدی

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۷۶‬ص‬

Text of Note

چاپی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

مهندسی پلاسما

Date of degree

‮‭۱۳۹۸/۱۱/۱۴‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

بلورهای مایع دارای کاربردهای فراوانی در اپتیک و فوتونیک هستند .خواص مکانیکی آن‌ها شبیه مایعات همسانگرد و خواص فیزیکی آن‌ها مانند جامدهای بلوری است .بلورمایع‌های نماتیک کایرال از نوع ترموتروپیک بوده و مولکول‌ها به‌صورت لایه‌های پیچ‌خورده هستند .یعنی هر لایه نسبت به لایه ماقبل خود دارای زاویه است .هر ‮‭۳۶۰‬ درجه چرخش بردار جهت‌گیری مولکول‌ها در لایه‌ها حول بردار عمود بر لایه‌ها یک پیچ نامیده می‌شود .نور با برخورد به پیچ پراش خواهد داشت .نحوه‌ی پراش نور به پای پیچ بستگی دارد و پای پیچ وابسته به پارامترهای محیطی مانند میدان الکتریکی و دما است .این ویژگی به‌منزله هوشمندی بلورهای مایع می‌تواند باشد چون به آن‌ها قابلیت کنترل طول‌موج عبوری را می‌دهد و واکنش آن‌ها نسبت به طول‌موج‌های مختلف متغیر خواهد بود .با قرار دادن بلورمایع نماتیک کایرال طی مدت‌زمان معین در محیطهای قطبیده مانند محیط پلاسما واکنش بلورمایع می‌تواند متفاوت باشد .پلاسما گازی است که از الکترونها و یون‌صهای مثبت تشکیل یافته و دارای تابش مرئی و فرابنفش است .وقتی نمونه داخل پلاسما قرار می‌گیرد لایه‌صای از بار منفی روی آن تشکیل می‌شود و در فاصله کمی از آن، ابر یونی بر روی نمونه تشکیل می‌شود تا اختلال پتانسیل بارهای منفی بر روی سطح را خنثی نماید .به ابر یونی تشکیل شده بر روی نمونه پوشینه گفته می شود .میدان الکتریکی ما بین سطح و ابر یونی باعث هم جهت شدن بیشتر دو قطبی های مولکول های نمونه می گردد .از طرفی وجود نور فرابنفش در پلاسما می تواند بر پلیمریزه کردن مونورهای نمونه کمک نماید .با فرض دو موضوع میدان الکتریکی و نور فرابنفش جهت پلیمریزه کردن مونومرها و تغییر پای پیچ بلورمایع‌صهای نماتیک کایرال، موضوع پایاننامه تعریف شده است .در این تحقیق اثر شرایط مختلف پلاسما و مدت‌زمان قرار گرفتن در پلاسما بر تغییر نور عبوری) بازتاب براگ (نسبت به محیط غیر پلاسمایی، مقایسه شده است .بعد از تهیه سل های بلور مایع نماتیک کایرال که شامل بلور مایع نماتیک و درصدی از دوپانت، فعال کننده نوری، جاذب فرابنفش و مونومر است در داخل لوله تخلیه الکتریکی قرار داده و در شرایط مختلف فشار، نوع جریان الکتریکی و ولتاژهای مختلف و گازهای کاری نیتروژن و یا آرگون پلاسما ایجاد شده است .سپس با اندازه گیری طیف عبوری، بازه انعکاس براگ و میزان عبور مورد بررسی قرار گرفته است .برای بررسی اثر پلاسما بر واکنش بلور مایع به تغییرات فیزیکی مانند اعمال نور فرابنفش، بعد از اعمال پلاسما به نمونه نور فرابنفش در فواصل زمانی متفاوت اعمال‌شده و طیف گرفته‌شده است .نمونه‌صای برای بررسی اثر نور فرابنفش بدون اعمال پلاسما هم تهیه‌شده است .طبق نتایج به‌دست‌آمده، هر چند پلاسما بازه بازتاب براگ را تغییر یا انتقال نداده است اما بر تثبیت پای پیچ در بخشی که مربوط به انعکاس طول موجهای کوتاه است اثر مهمی دارد .اثر پلاسما در تثبیت پای پیچ در سمت مادون قرمز کمتر است، آنچنان که بعد از تابش نور فرابنفش در این سمت مقداری پهن شدگی مشاهده میشود .این امر میتواند در بازتاب امواج حرارتی و ثابت نگه داشتن دمای محیط مفید باشد

Text of Note

Liquid crystals are very applicable in optic and photonics. Their mechanical characteristics are like isotropic liquids and their physical properties are like solid crystals. Nematic chiral liquid crystals are thermotropic type and the molecules are sited in twisted layers meaning that director vector of molecules of each layer has angle relating to the previous layers molecules director vector. Every 360 degree turning of director vector around the vertical axis of layers is called a pitch. The light incident to the pitch will get scattered. The way of scattering of light depends on the pitch distance and the pitch distance depends on some environmental parameters such as electric field and temperature. This characteristic can be assumed as smartness of liquid crystals, since facilitate them to control the transmitting wavelength and their reaction to different wavelength will be different. By putting the nematic chiral liquid crystal in a polarized environment like plasma its reaction can be different. Plasma is a gas containing electrons and positive ions and it have ultraviolet and visible radiations. When a sample gets in plasma, a layer of negative charge get formed over it and with a little distance of it a cloud of ions got formed to compensate the potential perturbation caused by negative charges. The ion cloud over the sample is called sheath. The electric field between surface and ion cloud leads to dipoles of molecules get in the same direction. On the other hand existence of ultraviolet in plasma can help to polarization of monomers of sample. Considering two electric field and ultraviolet light for polymerization of monomers and changing the pitch distance of chiral nematic liquid crystals, the topic of thesis is defined. In this research, the effect of different conditions of plasma and the time of being in plasma on change of transmitted light (Bragg reflection) is compared to none-plasma environment. After preparing the chiral nematic liquid crystal cells containing nematic liquid crystal and a percentage of dopant, photo initiator, UV absorber, and monomer, they are putted in electric discharge chamber through different pressure, electric current, and voltages conditions and Nitrogen and Argon gasses. By measuring transmitted spectrum, the Bragg reflection range and amount of transmittance got investigated. For investigating the effect of plasma on reaction of liquid crystal to physical changes like applying ultraviolet light, it got applied to the sample through different intervals after applying plasma to sample and spectrophotometry got done. A sample is prepared for investigating the effect of ultraviolet without plasma application. Based on results, although plasma does not change or shift Bragg reflection, it plays important role in fixing the pitch distance in the part corresponding to short wavelengths. The effect of plasma on fixing the pitch distance corresponding to infrared wavelengths is low, in a way that after applying ultraviolet light the Bragg reflection somehow get widen. This case can be useful in reflecting thermal waves and fixing the environment temperature

Parallel Title

‮‭Liquid crystal, Cholesteric, Plasma, Thermotropic, Bragg diffraction‬

باغبان دمشقیه، عادل

Mohammadian, Avin

خرم، سیروس، استاد راهنما

ذاکرحمیدی، محمدصادق، استاد راهنما

خادم، مهسا، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی