Modification of ferroelectric liquid crystal properties by doping with BaTiO3 nanoparticles

W ramach niniejszej pracy prowadzono badania wpływu dużych stężeń (1, 5, 10% wag.) ferroelektrycznych nanocząstek tytanianu baru na temperatury przemian fazowych, parametry elektrooptyczne oraz dynamikę molekularną ciekłokrystalicznej ferroelektrycznej fazy SmC*. Pomiary polaryzacji spontanicznej oraz czasu przełączania wykazały nieznaczny wpływ nanocząstek tytanianu baru na te właściwości. Badania dielektryczne ujawniły obecność trzech procesów dielektrycznych we wszystkich badanych związkach: Maxwella-Wagnera-Sillarsa, procesu Goldstone’a oraz procesu jonowego. Stwierdzono, że osłabienie procesu jonowego po domieszkowaniu wynika z wychwytu swobodnych jonów przez domieszkę. Z kolei proces Goldstone’a nie ulega istotnym zmianom po domieszkowaniu, co prowadzi do wniosku, że reorientacja cząsteczek ciekłokrystalicznych w obecności nanocząstek nie jest znacząco zakłócona.

As part of this work, the effect of high concentrations (1, 5, 10 wt.%) of barium titanate ferroelectric nanoparticles on the phase transition temperatures, electrooptic parameters and molecular dynamics of ferroelectric liquid crystalline SmC* phase. Measurement of spontaneous polarization and switching time showed insignificant influence of barium titanate nanoparticles on these properties. Dielectric studies revealed three dielectric processes for all compounds studied: Maxwell-Wagner-Sillars, Goldstone mode, and ionic process. It seems that the weakening of the ionic process after doping is the result of the trapping of free ions by the dopant. In turn, the Goldstone Mode does not significantly change after doping, which leads to the conclusion that the reorientation of liquid crystalline molecules in the presence of nanoparticles is not much disturbed.