Effect of graphene oxide interlayer electron-phonon coupling on the electro-optical parameters of a ferroelectric liquid crystal

A small concentration of graphene oxide (GO) was dispersed in ferroelectric liquid crystal (FLC), and the effect of the same on the electro-optical parameters of the FLC-GO composite has been investigated using various techniques, such as Raman spectroscopy, UV-visible absorbance, XRD, and polarizing optical microscopy. The electro-optical parameters were remarkably modified and this effect is found to be strongly dependent on the cell thickness. Interlayer electron-phonon coupling and relative orientation between GO and the director of FLC are responsible for these effects. The presence of GO mainly induces local orientation in the FLC molecules at the interface, which was confirmed by X-ray diffraction results. The change in the UV absorbance of the composite is mainly due to scattering of incident photonic radiation through GO, smectic layers, and multi-domains. This study demonstrates optimization of the cell thickness in case of nanomaterials dispersed in mesogenic systems for their device applicability, such as UV light filters, and for the tailoring of material parameters by varying the cell thickness

Access to housing in Tizi-Ouzou, Algeria : a case study of self-help housing processes and outcomes

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Electro-optical and dielectric properties of photo-ferroelectrics liquid crystals

Ce travail concerne l’étude des effets de la lumière sur les propriétés optiques, électro-optiques et diélectriques d’un cristal liquide pur de la famille azobenzène. Ces études ont été réalisées, en fonction de la température et de l’intensité de la lumière UV, en phase smectique C hélicoïdale (SmC*) qui est photo-ferroélectrique. Les études optiques ont montré que les modifications observées, sous irradiation UV, sont dues à la photo-isomérisation des molécules azobenzène. Le passage de la forme Trans à la forme Cis se traduit par des changements des propriétés physico-chimiques du composé et une diminution de la température de transition haute température SmC*-TGBA. Les études électro-optiques révèlent une forte diminution de la polarisation spontanée Ps et une baisse modérée de l’angle d’inclinaison q. La spectroscopie diélectrique montre que l’amplitude du mode de Goldstone augmente et sa fréquence de relaxation diminue sous irradiation lumineuse. L’exploitation des résultats montre que les évolutions photo-induites des amplitudes et fréquences de relaxation du mode Goldstone sont étroitement liées aux variations de Ps, de µ, de la viscosité rotationnelle °G et de la constante élastique de flexion K3. Dans la seconde partie de ce travail, nous avons quantifié les populations des deux isomères ainsi que les paramètres caractéristiques de leur dynamique sous irradiation à l’aide d’un modèle théorique. D’autre part nous avons montré que les variations des propriétés optiques, électro-optiques et diélectriques sont étroitement liées à la profondeur de pénétration de la lumière incidente dans la cellule. Ces comportements obéissent à une loi de type Beer-Lambert-Bouguer.This work concerns the study of the light effects on the optical, electro-optical and dielectric properties of a pure azobenzene liquid crystal. These studies were carried out, according to temperature and the UV light intensity, in the helicoidal SmC phase which is photo-ferroelectric.The optical studies show that the observed modifications, under UV irradiation, are due to the photo-isomerization of the azobenzene molecules. The transformation from the Trans to Cis form results in changes of the physico-chemical properties and a reduction of the SmC*-TGBA transition temperature Tc.The electro-optical studies reveal a strong decrease of the spontaneous polarization Ps and a moderate one of the tilt angle q. The dielectric spectroscopy studies show that the amplitude of the Goldstone mode increases and the relaxation frequency decreases under irradiation.We show that these variations of the dielectric strength and relaxation frequencies, under UV illumination, are related, at the same time, of the variations of Ps, q , rotational viscosity g G and elastic constant K3. Using a theoretical model, we determine in the second part of this work the populations of the Trans and Cis isomers as well as the characteristic dynamic parameters under irradiation. Finally we show that the variations of the optical, electro-optical and dielectric properties are closely related to the light penetration depth in the cell. Finally we show that the variations of the optical, electro-optical and dielectric properties are closely related to the light penetration depth in the cell. These behaviors obey to a Beer-Lambert law

Contribution à l'optimisation de la qualité de régulation lumineuse de films composites (études physicochimiques aux interfaces matrices-fluides complexes)

La perspective générale de ce travail parle sur la relation entre les propriétés structurales et le comportement électrooptique des dispersions cristal liquide/polymère afin de contribuer à une meilleure connaissance des paramètres qui influencent leur comportement sous champ électrique. Plus fondamentalement, les phénomènes de polarisation, de confinement (rapport surface/volume) et la nature de l'ancrage sont investigués. Dans un premier temps, les propriétés thermophysiques, optiques et électriques, de composites polymère-cristal liquide ont été étudiées dans le cas d'un système modèle simple composé d'un polymère parfaitement caractérisé (polystyrène monodispersé (PS)) et d'un cristal liquide nématique (5CB). L'étude thermophysique par calorimétrie (AED) et microscopie optique polarisée (MOP) a montré que les diagrammes de phases présentent une température critique maximale de démixtion ainsi qu'un large domaine d'incompatibilité caractérisé par un domaine Isotrope-Isotrope. La spectroscopie diélectrique a permis de mettre en évidence un mécanisme de relaxation à basse fréquence qui est étroitement lié à la morphologie de l'échantillon. La corrélation entre les résultats des études diélectriques et électrooptiques a montré qu'au voisinnage du domaine d'absorption basse fréquence une diminution importante de la transmittance a lieu. Ce phénomène a été attribué au processus de relaxation interfaciale (Maxwell-Wagner-Sillars (MWS)) résultant de l'accumulation des charges à l'interface gouttelette-polymère lesquelles écrantent le champ électrique externe appliqué. Dans un second temps, l'étude du systèmePS/8CB a mis en évidence l'influence du confinement qur la réponse électrooptique, d'une part, et, d'autre part, sur le paramètre d'ordre de la phase liquide cristalline ségréguée. L'AED a montré que la fraction de cristal liquide ségréguée est de l'ordre de 55 % pour les deux systèmes étudiés (gouttelettes microniques et gouttelettes submicroniques). L'étude en diffraction de rayons X a montré que dans le cas de goutelettes microniques, le cristal liquide confiné présente des caractéristiques du mésogène à l'état massif (smectique A), alors que dans le cas de goutelettes submicroniques, le cristal liquide confiné adopte une structure de type smectogène. Dans un troisième temps, l'étude comparative de deux systèmes structurellement proches a montré la capacité d'imposer un ancrage donné grâce à la modification de la chaîne latérale de la matrice polyacrylate et que les meilleures performances électrooptiques ont été obtenues avec le système présentant un ancrage planaire. Ce résultat a été attribué à la dynamique de réorientation des gouttelettes qui est plus rapide, en tension et en fréquence, dans le cas d'un ancrage planaire comparativement à un ancrage homéotrope des gouttelettes. Enfin, la réalisation d'afficheurs "tout plastique" combinant la bonne tenue mécanique des films PDLC et l'utilisation de substrats plastiques recouverts d'électrodes organiques conductrices, a été mise en évidence. La présence d'un mode de relaxation basse fréquence attribué à la polarisation interfaciale (effet MWS) et un processus de relaxation à plus haute fréquence correspondant, a priori, à la charge en surface des électrodes organiques, a permis de réaliser un filtre électrooptique interférentiel.This work is devoted to the study of the relationship existing between the structural properties and the elctro-optical behaviour of liquid crystal/polymer dispersions. In particular, the physical parameters influencing the electrical and electrooptical characteristics are investigated. Polarization field effect, confinement (surface/volume ratio) effect, and anchoring conditions at the polymer/liquid crystal interface are studied. First, thermophysical, optical and electrical properties of a model system are investigated. This system consists in a perfectly characterized polymer (monodisperse polystyrene (PS)) and a nematic liquid crystal (5CB). Calorimetry (DSC) and polarized optical microscopy (POM) were used to establish the phase diagram which exhibits a upper critical solution temperature (USCT) shape with a wide immiscibility gap (Isotropic-Isotropic). Broadband dielectric spectroscopy experiments have been carried showing that a relaxation mechanism exists at low frequency.This mechanism is closely related to the heterogeneous morphology of the sample. The correlationbetween the dielectric and electro-optical studies showed that in the vicinity of the low frequency absorption domain a drastic decrease in the optical transmittance occurs. This phenomenon can be related to an interfacial polarisation process (Maxwell-Wagner-Sillars effect (MWS)) resulting from a charge accumulation at the droplet-polymer interface. Second, the influence of confinement on the order parameter of the confined liquid crystal phase and polarisation field effects have been investigated on PS/8CB mixtures. DSC measurements allowed to estimate the phase-separated liquid crystal (8CB) fraction, which was found in the range of 55 % for both micron-size and submicron-size droplets. X-ray diffraction (XRD) experiments showed that smectic 8CB confined to micron-size cavities adopt bulk-like properties, i. e., a partial bilayer structure, whereas in submicron-size droplets the layer spacing of the smectic phase is increased due to the strong bending deformations inducing by the high curvature of the cavity walls. Third, a comparative study of two structurally close systems showed the ability to impose given anchoring conditions using various lateral substituants for the polymer matrix. Best electro-optical performances were obtained with the system showing a planar anchoring in the droplets. This result was related to faster reorientation dynamics of the liquid crystal droplets, in the case of a planar anchoring compared to that of a homeotropic anchoring of the liquid crystal molecules. Finally, "all plastic" display devices were reported combining the mechanical performance of polymer dispersed liquid crystal film and the use of plastic substrates covered with conducting organic electrodes. A low frequency relaxation process was observed corresponding to interfacial polarization process (MWS effect) as well as a relaxation mechanism at high frequency associated with a charge accumulation at the electrode surface.DUNKERQUE-BU Lettres Sci.Hum. (591832101) / SudocSudocFranceF

Propriétés électro-optiques et diélectriques de cristaux liquides photo-ferroélectriques

Ce travail concerne l étude des effets de la lumière sur les propriétés optiques, électro-optiques et diélectriques d un cristal liquide pur de la famille azobenzène. Ces études ont été réalisées, en fonction de la température et de l intensité de la lumière UV, en phase smectique C hélicoïdale (SmC*) qui est photo-ferroélectrique. Les études optiques ont montré que les modifications observées, sous irradiation UV, sont dues à la photo-isomérisation des molécules azobenzène. Le passage de la forme Trans à la forme Cis se traduit par des changements des propriétés physico-chimiques du composé et une diminution de la température de transition haute température SmC*-TGBA. Les études électro-optiques révèlent une forte diminution de la polarisation spontanée Ps et une baisse modérée de l angle d inclinaison q. La spectroscopie diélectrique montre que l amplitude du mode de Goldstone augmente et sa fréquence de relaxation diminue sous irradiation lumineuse. L exploitation des résultats montre que les évolutions photo-induites des amplitudes et fréquences de relaxation du mode Goldstone sont étroitement liées aux variations de Ps, de , de la viscosité rotationnelle G et de la constante élastique de flexion K3. Dans la seconde partie de ce travail, nous avons quantifié les populations des deux isomères ainsi que les paramètres caractéristiques de leur dynamique sous irradiation à l aide d un modèle théorique. D autre part nous avons montré que les variations des propriétés optiques, électro-optiques et diélectriques sont étroitement liées à la profondeur de pénétration de la lumière incidente dans la cellule. Ces comportements obéissent à une loi de type Beer-Lambert-Bouguer.This work concerns the study of the light effects on the optical, electro-optical and dielectric properties of a pure azobenzene liquid crystal. These studies were carried out, according to temperature and the UV light intensity, in the helicoidal SmC phase which is photo-ferroelectric.The optical studies show that the observed modifications, under UV irradiation, are due to the photo-isomerization of the azobenzene molecules. The transformation from the Trans to Cis form results in changes of the physico-chemical properties and a reduction of the SmC*-TGBA transition temperature Tc.The electro-optical studies reveal a strong decrease of the spontaneous polarization Ps and a moderate one of the tilt angle q. The dielectric spectroscopy studies show that the amplitude of the Goldstone mode increases and the relaxation frequency decreases under irradiation.We show that these variations of the dielectric strength and relaxation frequencies, under UV illumination, are related, at the same time, of the variations of Ps, q , rotational viscosity g G and elastic constant K3. Using a theoretical model, we determine in the second part of this work the populations of the Trans and Cis isomers as well as the characteristic dynamic parameters under irradiation. Finally we show that the variations of the optical, electro-optical and dielectric properties are closely related to the light penetration depth in the cell. Finally we show that the variations of the optical, electro-optical and dielectric properties are closely related to the light penetration depth in the cell. These behaviors obey to a Beer-Lambert law.LILLE1-Bib. Electronique (590099901) / SudocSudocFranceF

Mesomorphic and Thermal Behavior of Symmetric Bent-Core Liquid Crystal Compounds Derived from Resorcinol and Isophthalic Acid

Bent-core liquid crystals (BCLC) have been widely studied as a result of their unusual polar and chiral properties. Similar to calamitic and discotic molecules, BCLC molecules also exhibit nematic phases, besides other higher order mesophases. The aim of this work is to comparatively analyze the mesomorphic behavior of some bent-core 1,3-disubstituted benzene core compounds derived from resorcinol and isophthalic acid. Thus, the two classes of compounds differ in the nature of the orientation of the ester bond between the benzene central core and the two branches attached to the core. The mesomorphic behavior was elucidated by polarized light optical microscopy and differential calorimetry. Given the relatively high isotropic points of the compounds, confirmation of the thermal stability in the domains manifesting liquid crystalline properties was performed by thermogravimetric studies. The theoretical explanation of the difference in mesomorphic behavior for the two classes was based on molecular modeling studies

Hybrid thin Films based Phototransistor Optimized by Dynamic Floating Film Transfer Method

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