Электроиндуцированные фотонные структуры в холестерических и нематических жидких кристаллах
- Авторы: Палто С.П.1, Гейвандов А.Р.1, Касьянова И.В.1, Рыбаков Д.О.1, Симдянкин И.В.1, Уманский Б.А.1, Штыков Н.М.1
-
Учреждения:
- Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”
- Выпуск: Том 69, № 2 (2024)
- Страницы: 192-205
- Раздел: ОБЗОРЫ
- URL: https://permmedjournal.ru/0023-4761/article/view/673200
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0023476124020036
- EDN: https://elibrary.ru/YTXZTR
- ID: 673200
Цитировать
Аннотация
Дан обзор последних работ, выполненных в лаборатории жидких кристаллов Института кристаллографии им. А.В. Шубникова РАН и посвященных фотонным жидкокристаллическим структурам, возникающим под действием электрического поля. Благодаря индуцированной полем пространственной модуляции показателя преломления такие структуры проявляют оптические свойства, характерные для фотонных кристаллов. Обсуждаются два типа структур. Первый тип индуцируется в холестерических жидких кристаллах со спонтанным образованием спирального распределения директора. Рассматривается ориентационный переход в состояние с лежачей спиралью – с осью в плоскости слоя. Второй тип – это однородные слои нехиральных нематических жидких кристаллов, в которых модуляция показателя преломления возникает благодаря эффекту флексоэлектрической неустойчивости. В обоих случаях принципиально важными являются периодические граничные условия ориентации молекул. Рассматриваются как методы формирования граничных условий, так и фотонные свойства структур.
Полный текст

Об авторах
С. П. Палто
Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”
Автор, ответственный за переписку.
Email: serguei.palto@gmail.com
Россия, Москва
А. Р. Гейвандов
Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”
Email: serguei.palto@gmail.com
Россия, Москва
И. В. Касьянова
Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”
Email: serguei.palto@gmail.com
Россия, Москва
Д. О. Рыбаков
Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”
Email: serguei.palto@gmail.com
Россия, Москва
И. В. Симдянкин
Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”
Email: serguei.palto@gmail.com
Россия, Москва
Б. А. Уманский
Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”
Email: serguei.palto@gmail.com
Россия, Москва
Н. М. Штыков
Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”
Email: serguei.palto@gmail.com
Россия, Москва
Список литературы
- Schadt M. // Annu. Rev. Mater. Sci. 1997. V. 27. P. 305. https://doi.org/10.1146/annurev.matsci.27.1.305
- Hsiang E.-L., Yang Z., Yang Q. et al. // Adv. Opt. Photonics. 2022. V. 14. P. 783. https://doi.org/10.1364/aop.468066
- Yin K., Hsiang E.-L., Zou J. et al. // Light Sci. Appl. 2022. V. 11. P. 161. https://doi.org/10.1038/s41377-022-00851-3
- Li X., Li Y., Xiang Y. et al. //. Opt. Express. 2016. V. 24. P. 8824. https://doi.org/10.1364/OE.24.008824
- Davis S.R., Farca G., Rommel S.D. et al. // Proc. SPIE. 2010. V. 7618. P. 76180E-1. https://doi.org/10.1117/12.851788
- Brown C.M., Dickinson D.K.E., Hands P.J.W. // Opt. Laser Technol. 2021. V. 140. P. 107080. https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2021.107080
- Coles H., Morris S. // Nat. Photonics. 2010. V. 4. P. 676. https://doi.org/10.1038/nphoton.2010.184
- Ortega J., Folcia C.L., Etxebarria J. // Liq. Cryst. 2022. V. 49. P. 427. https://doi.org/10.1080/02678292.2021.1974584
- Inoue Y., Yoshida H., Inoue K. et al. // Appl. Phys. Express. 2010. V. 3. P. 102702. https://doi.org/10.1143/apex.3.102702
- Palto S.P., Geivandov A.R., Kasyanova I.V. et al. // Opt. Lett. 2021. V. 46. P. 3376. https://doi.org/10.1364/OL.426904
- Kasyanova I.V., Gorkunov M.V., Palto S.P. // Europhys. Lett. 2022. V. 136. P. 24001. https://doi.org/10.1209/0295-5075/ac4ac9
- Gorkunov M.V., Kasyanova I.V., Artemov V.V. et al. // ACS Photonics. 2020. V. 7. P. 3096. https://doi.org/10.1021/acsphotonics.0c01168
- Shtykov N.M., Palto S.P., Geivandov A.R. et al. // Opt. Lett. 2020. V. 45. P. 4328. https://doi.org/10.1364/ol.394430
- Palto S.P. // Crystals. 2019. V. 9. P. 469. https://doi.org/10.3390/cryst9090469
- Kopp V.I., Zang Z.-Q., Genack A.Z. // Prog. Quantum Electron. 2003. V. 27. P. 369. https://doi.org/10.1016/S0079-6727(03)00003-X
- Kogelnik H., Shank C.V. // J. Appl. Phys. 1972. V. 43. P. 2327. https://doi.org/10.1063/1.1661499
- Palto S.P., Shtykov N.M., Kasyanova I.V. et al. // Liq. Cryst. 2020. V. 47. P. 384. https://doi.org/10.1080/02678292.2019.1655169
- Вистинь Л.К. // Докл. АН СССР. 1970. Т. 194. № 6. С. 1318.
- Williams R. // J. Chem. Phys. 1963. V. 39. P. 384. https://doi.org/10.1063/1.1734257
- Бобылев Ю.П., Пикин С.А. // ЖЭТФ. 1977. Т. 72. С. 369.
- Пикин С.А. Структурные превращения в жидких кристаллах. М.: Наука, 1981. 336 с.
- Барник М.И., Блинов Л.М., Труфанов А.Н. и др. // ЖЭТФ. 1977. Т. 73. С. 1936.
- Barnik M.I., Blinov L.M., Trufanov A.N. et al. // J. Phys. France. 1978. V. 39. № 4. P. 417. https://doi.org/10.1051/jphys:01978003904041700
- Meyer R.B. // Phys. Rev. Lett. 1969. V. 22. P. 918. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.22.918
- Palto S.P. // Crystals. 2021. V. 11. P. 894. https://doi.org/10.3390/cryst11080894
- Simdyankin I.V., Geivandov A.R., Umanskii B.A. et al. // Liq. Cryst. 2023. V. 50. № 4. P. 663. https://doi.org/10.1080/02678292.2022.2154865
- Палто С.П., Гейвандов А.Р., Касьянова И.В. и др. // Письма в ЖЭТФ. 2017. Т. 105. Вып. 3. С. 158. https://doi.org/10.7868/S0370274X17030067
- Kasyanova I.V., Gorkunov M.V., Artemov V.V. et al. // Opt. Express. 2018. V. 26. P. 20258. https://doi.org/10.1364/oe26.020258
- Gorkunov M.V., Kasyanova I.V., Artemov V.V. et al. // Beilstein J. Nanotechnol. 2019. V. 10. P. 1691. https://doi.org/10.3762/bjnano.10.164
- Артемов В.В., Хмеленин Д.Н., Мамонова А.В. и др. // Кристаллография. 2021. Т. 66. № 4. С. 636. https://doi.org/10.31857/S0023476121040032
- Непорент Б.С., Столбова О.В. // Оптика и спектроскопия. 1963. T. 14. Вып. 5. С. 624.
- Макушенко А.М., Непорент Б.С., Столбова О.В. // Оптика и спектроскопия. 1971. T.31. Вып. 4. С. 557.
- Козенков В.М., Юдин С.Г., Катышев Е.Г. и др. // Письма в ЖЭТФ. 1986. Т. 12. № 20. С. 1267.
- Ostrovskii B.I., Palto S.P. // Liq. Cryst. Today. 2023. V. 32. P. 18. https://doi.org/10.1080/1358314X.2023.2265788
- Palto S.P., Shtykov N.M., Khavrichev V.A. et al. // Mol. Mater. 1992. V. 1. P. 3.
- Palto S.P., Khavrichev V.A., Yudin S.G. et al. // Mol. Mater. 1992. V. 2. P. 63.
- Palto S.P., Blinov L.M., Yudin S.G. et al. // Chem. Phys. Lett. 1993. V. 202. P. 308. https://doi.org/10.1016/0009-2614(93)85283-t
- Palto S.P., Durand G. // J. Phys. II France. 1995. V. 5. P. 963. https://doi.org/10.1051/jp2:1995223
- Palto S.P., Yudin S.G., Germain C. et al. // J. Phys. II France. 1995. V. 5. P. 133. https://doi.org/10.1051/jp2:1995118
- Kwok H.S., Chigrinov V.G., Takada H. et al. // J. Display Technol. 2005. V. 1. P. 41. https://doi.org/10.1109/jdt.2005.852512
- Shteyner E.A., Srivastava A.K., Chigrinov V.G. et al. // Soft Matter. 2013. V. 9. P. 5160. https://doi.org/10.1039/c3sm50498k
- Chen D., Zhao H., Yan K. et al. // Opt. Express. 2019. V. 27. P. 29332. https://doi.org/10.1364/oe.27.029332
- Geivandov A.R., Simdyankin I.V., Barma D.D. et al. // Liq. Cryst. 2022. V. 49. P. 2027. https://doi.org/10.1080/02678292.2022.2094004
- Salter P.S., Carbone G., Jewell S.A. et al. // Phys. Rev. E. 2009. V. 80. P. 041707. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.80.041707
- Yu C.-H., Wu P.-C., Lee W. // Crystals. 2019. V. 9. P. 183. https://doi.org/10.3390/cryst9040183
- Kahn F.J. // Phys. Rev. Lett. 1970. V. 24. P. 209. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.24.209
- Palto S.P., Barnik M.I., Geivandov A.R. et al. // Phys. Rev. E. 2015. V. 92. P. 032502. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.92.032502
- Link D.R., Nakata M., Takanishi Y. et al. // Phys. Rev. E. 2001. V. 65. P. 010701(R). https://doi.org/10.1103/PhysRevE.65.010701
- Palto S.P., Mottram N.J., Osipov M.A. // Phys. Rev. E. 2007. V 75. P. 061707. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.75.061707
- Xiang Y., Jing H.-Z., Zhang Z.-D. et al. // Phys. Rev. Appl. 2017. V. 7. P. 064032. https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.7.064032
- Škarabot M., Mottram N.J., Kaur S. et al. // ACS Omega. 2022. V. 7. P. 9785. https://doi.org/10.1021/acsomega.2c00023
Дополнительные файлы
