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研究生: 劉宜欣
Yi-Hsin Liu
論文名稱: 液晶薄膜比熱與光反射相變研究
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: 80
中文關鍵詞: 液晶比熱光反射相變14S5
外文關鍵詞: Crystal-B, 14S5, liquid crystal, Heat-Capacity, Optical Reflectivity, Phase transition, smectic-A
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  • 根據KTHNY理論的預測,在二維系統下的物質從液體到晶體的相變過程中勢必會經過Hexatic這個液晶的中間相位,至今為止也未曾發現有與理論嚴重不符的事實。但吾人利用液晶薄膜比熱儀與光反射儀對奇特的 液晶材料進行相變研究,成果發現 自由懸浮薄膜是先由表層發生Sm-A至Cry-B相位的一階相變,其次內層於較低溫時在一次由Sm-A相變至Cry-B相位,而兩層膜則沒有內層的相變發生,但整個相變的過程中並未出現理論所預測存在的Hexatic相位。此外由於 液晶材料的碳原子數目較多,使得比熱實驗量測的 與層數的關係提早出現非線性飽和的現象,吾人則利用此關係進而求出 液晶薄膜之吸收長度僅有140層。此外在光反射實驗的量測中還發現光反射強度的溫度變化率隨層數的增加而有明顯的變化,根據此變化關係我們進行分析,結果發現當層數多於40層以上的液晶薄膜,層與層間之平均距離的微小改變會造成實驗所量測到的光反射率值有明顯的變化,我們並且估算出49層薄膜來自表層的相變過程中層與層之間的平均距離於表面相變後增加了約0.07 A。


    第一章 液晶簡介…………………………………………………1 ? 1-1 序論……………………………………………………1 ? 1-2 液晶的由來與歷史發展………………………………2 ? 1-3 液晶材料………………………………………………3 ? 1-4 液晶應用………………………………………………7 第二章 二維缺陷熔化理論………………………………………14 ? 2-1 液晶相位分析…………………………………………14 ? 2-2 KT 連續相變成因及KTNHY理論………………………16 ? 2-3 Hexatic相位…………………………………………20 ? 2-4 研究動機………………………………………………22 第三章 比熱儀與光反射量測實驗系統…………………………29 ? 3-1 一維熱流模型的修正…………………………………29 ? 3-2 Ac比熱實驗系統………………………………………33 ? 3-3 光反射原理與實驗系統………………………………36 ? 3-4 液晶薄膜層數校正……………………………………39 ? 3-5 TC’s的製作…………………………………………41 第四章 比熱與光反射實驗結果與分析…………………………53 ? 4-1 材料現象疑點………………………………………53 ? 4-2 液晶薄膜比熱實驗結果……………………………56 ? 4-3 液晶薄膜光反射實驗結果…………………………59 ? 4-4 液晶薄膜特性分析…………………………………64 第五章 結論……………………………………………………74 參考文獻…………………………………………………………78

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