Анотація до роботи:

Ю.І. Курйоз “Переорієнтація нематичних рідких кристалів в комірках з світлочутливими орієнтуючими покриттями”.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.15 – фізика молекулярних і рідких кристалів. Інститут фізики Національної Академії Наук України, Київ, 2002.

В роботі вивчено переорієнтацію нематичних рідких кристалів за рахунок світлоіндукованої зміни граничних умов в комірках із світлочутливими орієнтуючими покриттями, що задають планарну, гомеотропну або похилу орієнтацію РК.

Вивчено ефект переорієнтації директора в полярній площині РК-комірки за рахунок світло-індукованої зміни параметра зчеплення рідкого кристалу з орієнтуючою поверхнею. Поверхнево-керована переорієнтація директора під дією світла є пороговою в комірці з гомеотропно орієнтованим РК та безпороговою в комірках з гібридною орієнтацією.

Знайдено та вивчено ефект переорієнтації директора в азимутальній площині РК-комірки за рахунок світло-індукованої зміни знака параметра зчеплення рідкого кристалу з орієнтуючою поверхнею полісилоксан-циннамату. Переорієнтація проявляється в зміні осі легкого орієнтування з паралельної на перпендикулярну до початкової при збільшенні часу опромінення. Напрямок поляризації опромінюючого світла при цьому залишається фіксованим.

Вивчено ефект магніто-керованої фотоорієнтації рідкого кристала. Знайдено, що опромінення поверхні фоточутливого полімеру полівінил-циннамату при одночасній дії магнітного поля призводить до бістабільної похилої орієнтації нематичного РК 5ЦБ.

Досліджено електрично-керовану переорієнтацію директора в площині фотоорієнтанту з керованою енергією зчеплення, та розроблена нова мода переорієнтації директора – мода ковзання директора, робота якої базується на ефекті ковзання директора РК по поверхні фотоорієнтанту з слабкою енергією зчеплення.

Ключові слова: рідкий кристал, вісь легкої орієнтації, енергія зчеплення, фотоорієнтація, переднахил

1. Поверхнево керована переорієнтація директора в полярній площині РК-комірки, за рахунок світлоіндукованої зміни параметра зчеплення на фоточутливій поверхні, є пороговою в комірках з гомеотропно орієнтованим РК та безпороговою в комірках з гібридною орієнтацією. Переорієнтація директора починається при досягненні критичного значення енергії зчеплення на фоточутливій орієнтуючій підкладці.

2. Опромінення фоточутливої поверхні полісилоксан-циннамату ультрафіолетовим світлом з фіксованим напрямком поляризації, приводить до переорієнтації директора РК в азимутальній площині за рахунок світлоіндукованої зміни величини та знаку параметра зчеплення. Переорієнтація РК проявляється в зміні осі легкого орієнтування з паралельної на перпендикулярну до початкової при збільшенні часу опромінення і пов’язана з конкуренцією двох фотохімічних процесів, що призводять до орієнтації РК у взаємно-перпендикулярних напрямках. Показано, що існує три області орієнтації осі легкого орієнтування, , в залежності від часу опромінення: (малі експозиції), ^(великі експозиції) та проміжна “двофазна” область, де можливі обидві орієнтації.

3. Опромінення поверхні фоточутливого полімеру ПВЦНу при одночасній дії магнітного поля призводить до бістабільної похилої орієнтації нематичного РК 5ЦБ. Магніто-оптична орієнтація характеризується високою часовою та температурною стабільністю. Переходи між еквівалентними напрямками осі легкого орієнтування при прикладанні магнітного поля можливі, як при охолоджені комірки з ізотропної фази, так і в мезофазі поблизу переходу в ізотропну фазу.

4. Виявлено, що при електрично-керованій переорієнтації директора в площині комбінованої комірки, що складається з підкладки з жорстким зчепленням і підкладки з фотоорієнтантом, зменшення енергії зчеплення призводить до росту кута переорієнтації директора на фотоорієнтуючій поверхні та появи твіст-структури. При прикладанні електричного поля розподіл директора в твіст-структурі може бути досить плавним для виконання умов адіабатичного розповсюдження світла і РК комірка працює як ротатор площини поляризації. Це дає змогу реалізувати нову моду переорієнтації директора (“in plane sliding mode” – IPSl), робота якої базується на ефекті ковзання директора РК по поверхні фотоорієнтанту з слабкою енергією зчеплення. Мода характеризується малою керуючою та пороговою напругами.

Публікації автора:

1. Andrienko D., Kurioz Yu., Reznikov Yu., Reshetnyak V. Surface driven transition in a nematic liquid crystal cell // JETP. – 1997. – Vol. – 112, 6(12). – P. 2045-2055.

2. Andrienko D., Kurioz Yu., Reznikov Yu., Reshetnyak V. Light-induced surface-mediated director reorientation in a nematic cell // Proc. SPIE. – 1998. – Vol. 3318. – P. 312-316.

3. Andrienko D., Kurioz Yu., Reznikov Yu., Rozenblatt Ch, Petschek R.,Lavrentovich O. , Subacius D. Tilted photoalighnment of a nematic liquid crystal induced by a magnetic field // J. Appl. Phys. – 1998. – Vol. 83(1). – P . 50-55.

4. Andrienko D., Dyadyusha A., Kurioz Yu., Reshetnyak V., Reznikov Yu. Light-Induced Anchoring Transitions and Bistable Nematic Alignment on Polysiloxane-Based Aligning Surface // Mol. Cryst. Liq. Cryst. – 1998. – Vol. 321. – P. 299- 307.

5. Andrienko D., Dyadyusha A., Kurioz Yu., Reshetnyak V., Reznikov Yu. Photoinduced liquid crystal anchoring transition on polysiloxane-based aligning surface // Proc. SPIE. – 1998. – Vol 3488. – P. 175-179.

6. Andrienko D., Dyadyusha A., Kurioz Yu., Reznikov Yu., Barbet F., Bormann D.,

Warenghem M., Khelifa B. Photoalignment Of Pentyl-Cyanobiphenyl On The Fluorinated Polyvinil-Cinnamates Induced By UV And Visible Light // Mol. Cryst. Liq. Cryst. – 1999. – Vol. 329. – P. 219- 226.

7. Andrienko D., KuriozYu., Kwon S. B., Reznikov Yu., Warenghem M. Slippage of director of nematic liquid crystal over photosensitive aligning surface // Proc. SPIE. – 2000. – Vol. 4147. – P. 265-271.

8. Andrienko D., Barbet F., Bormann D., Kurioz Yu., Kwon S.-B., Reznikov Yu._, Warenghem M. Electrically controlled director slippage over photosensitive aligning surface; in-plane sliding mode // Liquid Crystals. – 2000. – Vol. 27, N 3. – P. 365-370.

та тезах конференцій

1. Andrienko D., Kurioz Yu., Reznikov Yu. Light-Induced Anchoring Transition Onto the Surface of Azopolymer International School-Conference “Electronic Processes in Organic Materials // ISEPOM’95 – Kyiv (Ukraine). – 1995.

2. Andrienko D., Kurioz Yu., Reznikov Yu., Reshetnyak V. Surface-mediated director reorientation in a nematic cell due European Conference on Liquid Crystals // ECLC`97. – Zakopane (Poland). – 1997.

3. Andrienko D., Dyadyusha A., Kurioz Yu., Reznikov Yu. Surface driven reorientation effects in liquid crystals initiated by light // NOMA’97. – Cetraro (Italy). – 1997.

4. Andrienko D., Dyadyusha A., Kurioz Yu., Reznikov Yu. Measurement of controllable azimuth anchoring energy of liquid crystal on a photoaligning surface //OLC`97. – Heppenheim (Germany). – 1997.

5. Andrienko D., Dyadyusha A., Kurioz Yu., Reshetnyak V., Reznikov Yu. Light-Induced Anchoring Transitions and Bistable Nematic Alignment on Polysiloxane-Based Aligning Surface // OLC`97. – Heppenheim (Germany). –1997.

6. Barbet F., Bormann D., Warenghem M., Kurioz Yu., Reznikov Yu., Khelifa B. PVCN-f* // OLC`97. – Heppenheim (Germany). –1997.

7. Andrienko D., Dyadyusha A., Kurioz Yu., Reznikov Yu. Photoinduced liquid crystal anchoring transition on a Polysiloxane-based aligning surface // NOLPC’97, - Partenid (Crimea, Ukraine). – 1997.

8. Andrienko D., Dyadyusha A., Kurioz Yu., Reznikov Yu., Barbet F., Bormann D., Warenghem M., Khelifa B. Photoalignment Of Pentyl-Cyanobiphenyl On The Fluorinated Polyvinil-Cinnamates Induced By UV And Visible Light // ILCC’98. – Strasbourg (France). – 1998.

9. Andrienko D., Kurioz Yu., Kwon S. B., Reznikov Yu., Reshetnyak V. Electrically controlled director slippage over photosensitive aligning // ECLC 99. – Crete (Greece). – 1999.

10. Dyadyusha A., Kurioz Yu. , Reshetnyak V. and Reznikov Yu. Orientation of a Nematic Liquid Crystal on a Soft Photoaligning Surface // NOPLC`2000. – Alushta (Crimea Ukraine). – 2000.

11. Bugayova L., Gerus I. , Glushchenko A., Dyadyusha A., Kurioz Yu. , Reshetnyak V. and Reznikov Yu. Non-monotonic exposure dependence of the pretilt angle and surface polarity of the photoorientant F-PVCN // ELCL`01. – Zakopane (Poland). –2001.

12. Kurioz Yu., Reshetnyak V. and Reznikov Yu. Orientation of a Liquid Crystal on a Soft Photoaligning Surface // OLC2001. – Sorrento (Italy). – 2001.

Цитована література

[1] Gibbons W., Shannon P., Shao-Tang Sun and Swetlin B. Surface – Mediated Alignment of Nematic Liquid Crystal with Polariser Light // Nature. – 1991. – Vol.351. – P. 49.

[2] Дядюша А. Г., Козенков В. М., Марусий Т. Я., Резников Ю. А., Решетняк В. Ю., Хижняк А.И. Светоидуцированная планарная ориентация нематического жидкого кристалла на анизотропной поверхности без микрорельефа // Укр. физ. журн. – 1991.-Т36.- № 7.-с. 1059.

[3] Gibbons W., Shannon P., Shao-Tang Sun. Alignment of Guest-Host Liquid Crystal with Polarized Laser Light. // Nature. – 1992. –Vol.368. – P. 532.

[4] Voloshchenko D., Khizhnyak A., Reznikov Yu., Reshetnyak V. Control of an Easy-Axis on Nematic-Polymer Interfece by Light Action to Nematic Bulk. // Jpn. Journ. Appl. Phys. – 1995.- Vol.34. - P. 566-571.

[5] Francescangeli O., Simoni F., Reznikov Y., Slussarenko S. High resolution polarization gratings in liquid srystal // Appl. Phys. Lett. – 1997. – Vol.71. – P. 25.

[6] Andrienko D., Kurioz Yu., Reznikov Yu., Reshetnyak V. Surface driven transition in a nematic liquid crystal cell // JETP. – 1997. - Vol.112. - 6(12). - P. 2045-2055.

[7] Gennes P. G. de and Prost J. The Physics of Liquid Crystals // – 1993. – Clarendon Press, Oxford. – P. 435.

[8] Ichimura K., Suzuki Y., Seki T., Kawanishi Yu., Hosoki A. and Aoki K. Reversible Alinment Change of Liquid Crystals Induced by Photochromjc Molecular Films // Jap. Jounal of Applied Physics – 1989 – Vol.28. – P. 289-292.

[9] Kawanishi Yu., Tamaki N., Ichimura K. Photoregulation of Liqud-Crystalline Orientation by Anisotropic Photochromism of Surface Azobenzenes // – Polimers for Microelectronics. – 1994 – Chapter 31. – P. 453-465.

[10] West J.L., Wang X., Ji Y. and Kelly J.R. Proceedings of the SID // – Digest of Technical papers. – 1995. – P. 703.

[11] Duadyusha A., Khizhnyak A., Marusii T., Reshetnyak V., Reznikov Yu. and Park W.S. Peculiarity of an Oblique Crystal Alignment Induced by a Photosensitive Orientant // – Jpn. Journ. Appl. Phys. – 1995. – Vol.34. – L1000-L1002 Part2. – No . 8A.

[12] Oh-e M. and Kondo K. Electro-optical characteristics and switching behavior of thein-plane switching mode // Appl. Phys. Lett. – 1995. – Vol.67. – P. 3895.

[13] Andrienko D., Dyadyusha A., Iljin A., Kurioz Yu., Reznikov Yu. Measurements of controllable azimuthal anchoring energy of liquid crystal on photoaligning polymer surface // Mol. Cryst. Liq.Cryst. – 1998 – Vol.321 – P . 271.