跳到主要內容

簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表
研究生： 吳品鈞
Pin-Jiun Wu
論文名稱： 液晶薄膜光學條紋分析及比熱量測
指導教授： 趙治宇
Chih-Yu Chao
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 理學院 - 物理學系
Department of Physics
畢業學年度： 88
語文別： 中文
論文頁數： 105
中文關鍵詞： 自由懸浮液晶薄膜 、Smectic-L 、光學條紋 、比熱 、對稱性破缺 、週期性條紋 、蜂窩形條紋 、5O.6
外文關鍵詞： Free-Standing Liquid-Crystal thin film, Smectic-L, optical texture, heat capacity, symmetry-breaking, periodic stripe, honeycomb texture, 5O.6
相關次數： 點閱：10  下載：0 
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報

    • 二維融化理論預測了低維度系統的相變行為，許多的實驗結果亦紛紛證實其可能性。懸浮液晶超薄膜不僅逼近於二維系統，亦減少了來自於邊界所產生的影響。
    nO.m系列的液晶材料具有傳統棒狀分子結構，但其中某些材料擁有豐富的分子傾斜相位，由於此類相位具有明顯雙折射性的性質，在光學上的表象相當多樣化，因此利用偏光顯微鏡可判別液晶薄膜豐富的相位，並且能瞭解及分析液晶分子在結構上排列的形式。比熱的量測可證實物質相變的熱力行為，雖然理論所預測的KT比熱行為仍尚未在實驗中被證實，但在實驗技術不斷進步與適當材料尋找的驅使下，相信未來可以獲得重大的發現。
    本篇論文主要的實驗結果如下：
    (1) 5O.6液晶薄膜被證實具有 Sm-L 相位，由高溫至低溫的相變過程為 Sm-C-Sm-I-Sm-L-Sm-F，與Selinger及Nelson的理論預測的結果相符。週期性條紋的產生，建議為薄膜表面形成 Sm-L 相位而導致對稱性破缺所引起的。
    (2) 9O.4液晶薄膜由Sm-A相變至Sm-I為一層接著一層而變化的，並由條紋易於被轉動而變形的現象得知，其層與層之間交互作用力較弱，Sm-I可視為以Sm-A為基底而懸浮於其上。
    (3) 7O.7液晶薄膜為截至目前為止較適合用來研究Sm-C-Sm-C''相變行為的材料，其分子傾斜相位之間的相轉換可建議比對於正交型液晶相變的過程，但由於材料本身性質的影響，至今仍尚未證實Sm-C''-Sm-I相變的臨界行為為KT形式。

    摘要 vii 第一章 簡介 ◎ 1.1 液晶的研究歷史 1 ◎ 1.2 液晶的類型 3 ◎ 1.3 液晶相位 6 ◎ 1.4 液晶的基本性質 10 ◎ 1.5 總結 13 第一章參考文獻 18 第二章 連續理論及二維缺陷融化理論 ◎ 2.1 次序性參數 19 ◎ 2.2 相關連函數 19 ◎ 2.3 連續理論 21 ◎ 2.4 缺陷及條紋 23 ◎ 2.5 KTNHY理論 30 ◎ 2.6 傾斜分子的六角晶格相位 37 第二章參考文獻 39 第三章 實驗技術及方法 ◎ 3.1 懸浮液晶薄膜 40 ◎ 3.2 液晶膜厚度的量測 41 ◎ 3.3 懸浮液晶薄膜光學研究 45 ◎ 3.4 懸浮液晶薄膜比熱量測 53 第三章參考文獻 59 第四章 液晶光學條紋分析 ◎ 4.1 研究動機 60 ◎ 4.2 隨溫度變化的光學特徵 61 ◎ 4.3 現象的解釋模型 68 ◎ 4.4 缺陷的結合現象 73 ◎ 4.5 相變化與光學特徵 75 ◎ 4.6 實驗結果與理論預測的比對 77 第四章參考文獻 79 第五章 液晶比熱量測結果 ◎ 5.1 研究動機 81 ◎ 5.2 比熱結果分析 82 ◎ 5.3 熵（entropy）的飽和現象 86 ◎ 5.4 結論 87 第五章參考文獻 88 第六章 結論 89 附錄一 附錄二

    第一章
    [1] P. J. Collings and M. Hird, Introduction to Liquid Crystals Chemistry and Physics (1997).
    [2] P. J. Collings, Liquid Crystals : Nature’s Delicate Phase of Matter (1990).
    [3] P. G. de Gennes and J. Prost, The Physics of Liquid Crystals (1993).
    [4] J. W. Goodby, R. Blinc, N. A. Clark, S. T. Lagerwall, M. A. Osipov, S. A. Pikin, T. Sakurai, K. Yoshino, and B. Zeks, Ferroelectric Liquid Crystals (1991).
    [5] P. S. Pershan, Structure of Liquid Crystal Phases (1988).
    [6] D. R. Link, G. Natale, R. Shao, J. E. Maclennan, N. A. Clark, E. Korblova, and D. M. Walba, Science 278, 1924 (1997).
    第二章
    [1] L. D. Landau, Phys. Z. Sowjet. 11, 26 (1937); JETP 7, 19 (1937); Phys. Z. Sowjet. 11, 545 (1937); JETP 7, 627 (1937).
    [2] B. I. Halperin, in Symmetries and Broken Symmetries, edited by N. Boccara (Idset, Paris, 1981), p. 183.
    [3] P. J. Collings and Michael Hird, Introduction to Liquid Crystals Chemistry and Physics (1997).
    [4] G. Friedel, E. Friedel, J. Physique Radium (VII) 2, 133 (1931).
    [5] D. Demus and L. Richter, Textures of Liquid Crystals (1978).
    [6] P. G. Gennes and J. Prost, The Physics of Liquid Crystals (1993).
    [7] N. D. Mermin and H. Wagner, Phys. Rev. Lett. 17, 1133 (1966).
    [8] J. M. Kosterlitz and D. J. Thouless, J. Phys. C 5, L124 (1972); J. Phys. C 6, 1181 (1973).
    [9] D. R. Nelson and B. I. Halperin, Phys. Rev. B 19, 2457 (1979).
    [10] A. P. Young, Phys. Rev. B 19, 1855 (1979).
    [11] C. F. Chou, Ph.D. thesis, State University of New York at Buffalo (1996).
    [12] B. I. Halperin and D. R. Nelson, Phys. Rev. Lett. 41. 121 (1978).
    [13] D. R. Nelson and B. I. Halperin, Phys. Rev. B 21, 5312 (1980).
    [14] J. V. Selinger and D. R. Nelson, Phys. Rev. Lett. 61, 416 (1988).
    [15] J. V. Selinger and D. R. Nelson, Phys. Rev. A 39, 3135 (1989).
    [16] G. S. Smith, E. B. Sirota, C. R. Safinya, and N. A. Clark, Phys. Rev. Lett. 60, 813 (1988).
    [17] P. J. Collings, Liquid Crystals : Nature’s Delicate Phase of Matter (1990).
    第三章
    [1] C. Y. Young, R. Pindak, N. A. Clark, and R. B. Meyer, Phys. Rev. Lett. 40, 773 (1978).
    [2] M. Born and E. Wolf, Principles of Optics (Pergemon, Oxford, 1975).
    [3] B. Bahadur, Liquid Crystals-Applications and Uses (Vol. 3) (1992).
    [4] I. C. Khoo and S. T. Wu, Optics and Nonlinear Optics of Liquid Crystals (1993).
    [5] P. J. Collings and M. Hird, Introduction to Liquid Crystals Chemistry and Physics (1997).
    [6] R. Pindak, C. Y. Young, R. B. Meyer, and N. A. Clark, Phys. Rev. Lett. 45, 1193 (1980).
    [7] D. H. Van Winkle and N. A. Clark, Phys. Rev. A 38, 1573 (1988).
    [8] J. E. Maclennan, U. Sohling, N. A. Clark, and M. Seul, Phys. Rev. E 49, 3207 (1994).
    [9] R. Geer, T. Stoebe, T. Pitchford, and C. C. Huang, Rev. Sci. Instrum. 62, 415 (1991).
    [10] P. Sullivan and G. Seidel, Phys. Rev. 173, 679 (1968).
    [11] J. D. Bologa and C. W. Garland, Rev. Sci. Instrum. 48, 105 (1977).
    [12] T. W. Stoebe, Ph.D. thesis, University of Minnesota.
    [13] A. J. Jin, Ph.D. thesis, University of Minnesota (1995).
    第四章
    [1] P. J. Wu et al., to be published.
    [2] J. E. Maclennan and M. Seul, Phys. Rev. Lett. 69, 2082 (1992).
    [3] B. D. Swanson, H. Stragier, D. J. Tweet, and L. B. Sorensen, Phys. Rev. Lett. 62, 909 (1989).
    [4] G. W. Smith, Z. G. Gardlund, and R. J. Curtis, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 19, 327 (1973).
    [5] G. W. Smith and Z. G. Gardlund, J. Chem. Phys. 59, 3214 (1973).
    [6] J. W. Goodby and G. W. Gray, J. Physique 41, 591 (1980).
    [7] S. B. Dierker and R. Pindak, Phys. Rev. Lett. 59, 1002 (1987).
    [8] G. S. Smith, E. B. Sirota, C. R. Safinya, and N. A. Clark, Phy. Rev. Lett. 60, 813 (1988).
    [9] J. V. Selinger and D. R. Nelson, Phy. Rev. A 39, 3135 (1989).
    [10] C. Y. Chao, J. E. Maclennan, J. Z. Pang, S. W. Hui, and J. T. Ho, Phy. Rev. E 57, 6757 (1998).
    [11] J. Hobdell and A. Windle, Liquid Crystals 19, 401 (1995).
    [12] S. B. Dierker and R. Pindak, Phy. Rev. Lett. 56, 1819 (1986).
    [13] E. B. Sirota, P. S. Pershan, L. B. Sorensen, and J. Collett, Phys. Rev. A 36, 2890 (1987).
    [14] J. E. Maclennan and U. Sohling, Phy. Rev. E 49, 3207 (1994).
    [15] J. V. Selinger, Z. G. Wang, R. F. Bruinsma, and C. M. Knobler, Phys. Rev. Lett. 70, 1139 (1993).
    [16] C. Y. Chao, S. W. Hui, and J. T. Ho, Phys. Rev. Lett. 78, 4962 (1997).
    [17] D. J. Tweet, R. Holyst, B. D. Swanson, H. Stragier, and L. B. Sorensen, Phys. Rev. Lett. 65, 2157 (1990).
    [18] J. Z. Pang, C. D. Muzny, and N. A. Clark, Phys. Rev. Lett. 69, 2783 (1992).
    [19] D. Demus and L. Richter, Textures of Liquid Crystals (1978).
    [20] X. Qiu, J. R. Garcia, K. J. Stine, and C. M. Knobler, Phys. Rev. Lett. 67, 703 (1991).
    [21] J. V. Selinger, Z. G. Wang, R. F. Bruinsma, and C. M. Knobler, Phys. Rev. Lett. 70, 1139 (1993).
    [22] J. V. Selinger and R. L. B. Selinger, Phys. Rev. E 51, R860 (1995).
    [23] J. Z. Pang and N. A. Clark, Phys. Rev. Lett. 73, 2332 (1994).
    [24] E. I. Demikhov, Phys. Rev. E 51, R12 (1995).
    第五章
    [1] J. M. Kosterlitz and D. J. Thouless, J. Phys. C 6, 1181 (1973).
    [2] C. F. Chou, J. T. Ho, S. W. Hui, and V. Surendranath, Phys. Rev. Lett. 76, 4556 (1996).
    [3] C. F. Chou, A. J. Jin, S. W. Hui, C. C. Huang, and J. T. Ho, Science 280, 1424 (1998).
    [4] C. Y. Chao, S. W. Hui, and John T. Ho, Phys. Rev. Lett. 78, 4962 (1997).
    [5] J. D. Brock, A. Aharony, R. J. Birgeneau, K. W. Evans-Lutterodt, J. D. Litster, P. M. Horn, G. B. Stephenson, and A. R. Tajbakhsh, Phys. Rev. Lett. 57, 98 (1986).
    [6] C. Y. Chao, S. W. Hui, J. E. Maclennan, C. F. Chou, and J. T. Ho, Phys. Rev. Lett. 78, 2581 (1997).
    [7] C. Y. Chao, Ph.D. thesis, State University of New York at Buffalo (1997).
    [8] A. J. Jin, M. Veum, T. Stoebe, C. F. Chou, J. T. Ho, S. W. Hui, V. Surendranath, and C. C. Huang, Phys. Rev. Lett. 74, 4863(1995).
    [9] D. R. Nelson and B. I. Halperin, Phys. Rev. B 21, 5312 (1980).
    [10] T. C. Pan, M.S. thesis, National Central University (1999).
    [11] C. R. Lo, M.S. thesis, National Central University (2000).
    [12] C. Y. Chao, to be published.
    [13] M. Veum, C. C. Huang, C. F. Chou, and V. Surendranath, Phys. Rev. E 56, 2298 (1997).

    QR CODE
    :::