多缝衍射研究手性液晶CB15薄膜特性

为研究手性液晶CB15在弱磁场中的特性,采用激光通过多缝板入射手性液晶CB15薄膜样品后产生的衍射谱,获得液晶内部分子的微观变化情况。结果表明:在没有外磁场的情况下,透射谱的衍射级数目由原来的17级增至20级,中央0级衍射光斑变为分裂不完全的两个光斑;施加一个与样品通光面平行的外磁场后,衍射光谱发生非对称的衍射级向外漂移的变化,衍射级强度也随之发生显著波动,并且随着磁场强度的增加,每个衍射级的周围出现完整程度不同的圆环形衍射;没有外磁场时,CB15薄膜内部分子是规则排列的,且显示出弱的非线性效应;有外弱磁场时,内部液晶分子发生非同步向外磁场方向的转动,使衍射级的强度和形状发生波动,随磁场强度的增大,各衍射级的变化趋于稳定,说明手性液晶CB15薄膜内部分子的指向矢趋于一致,由手性液晶变成向列相液晶,因而,外磁场使手性液晶CB15发生解旋。

Gd2O3对手性液晶CB15衍射影响

根据液晶非线性衍射原理,研究Gd2O3粒子对手性液晶CB15衍射特性的影响。在无外磁场作用时,纯CB15能产生非常显著双曲对称光栅衍射,表明纯CB15液晶螺旋结构沿双曲对称方向出现周期性。将纯手性液晶CB15样品放置于强度为0.5185 T磁场中,衍射场中的双曲条纹消失,出现密集的圆环衍射。在手性液晶CB15中掺杂不同浓度的稀土氧化物Gd2O3,衍射场中的双曲条纹衍射也会消失,且出现圆环衍射。在Gd2O3/CB15样品上施加强度为0.5185 T的磁场,发现掺杂比为0.006 g∶0.4 mL时,衍射场中出现5条较宽的相互平行的直条纹,其与磁场成36.8°,表明CB15液晶在磁场和Gd2O3共同作用下,折射率?n沿与磁场成126.8°角的方向成周期性分布。