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Titelaufnahme

Titel
Anwendung von Flüssigkristallen für abstimmbare photonische Kristalle / von Guido Mertens
AutorMertens, Guido In der Gemeinsamen Normdatei der DNB nachschlagen
Erschienen2004
HochschulschriftPaderborn, Univ., Diss., 2004
SpracheDeutsch
DokumenttypDissertation
URNurn:nbn:de:hbz:466-20040101277 Persistent Identifier (URN)
Dateien
Anwendung von Flüssigkristallen für abstimmbare photonische Kristalle [3.63 mb]
zusfasng [6.36 kb]
abstract [6.19 kb]
Links
Nachweis
Klassifikation

Deutsch

In der Arbeit wurden abstimmbare Photonische Kristalle erzeugt, indem poröse Strukturen mit einem nematischen Flüssigkristall gefüllt wurden. Es wurden Kolloidkristalle aus PMMA, invertierte Kolloidkristalle aus Zinnsulfid und zwei- und dreidimensionale Photonische Kristalle aus makroporösem Silizium untersucht. Es ist bei allen Systemen gelungen, ein Schaltverhalten der Bandlücken durch Temperaturänderung zu erreichen. Bei den Kolloidkristallen war es sogar möglich, ein Schaltverhalten der Bandlücke bei Anlegen von relativ kleinen elektrischen Feldern zu beobachten. Mit den invertierten Strukturen aus Zinnsulfid war ein deutlich größerer Schalteffekt durch die Temperaturänderung zu erreichen, was an dem deutlich höheren Flüssigkristallanteil in der invertierten Struktur lag. Das poröse Silizium ist für eventuelle Anwendungen von besonderem Interesse. Es ist bei dreidimensionalen Strukturen gelungen, einen Schalteffekt der Flüssigkristallbandkante zu erzielen. Bei dreidimensionalen Strukturen mit Defektstruktur konnte man die spektrale Verschiebung der resonanten Defektmode beobachten. Die Ergebnisse standen in guter Übereinstimmung mit theoretischen Berechnungen. Die Deuterium-NMR Experimente von _–deuteriertem 5CB in zwei- und dreidimensionalen photonischen Kristallen aus makroporösem Silizium zeigten, dass der Direktor n parallel zur Porenachse orientiert ist. Außerdem konnten die Porenoberflächen chemisch mit DMOAP behandelt werden, dass sich eine „escaped radial“ Orientierungsverteilung in den Poren ausbilden konnte.

English

In this project tunable Photonic Crystals were built by filling a nematic liquid crystal in porous structures. Colloidal crystals composed of PMMA, inverted colloidal crystals of tin sulfide and two and three dimensional Photonic Crystals of macroporous Silicon were used. By changing the temperature, a tuning of the band gap was successfully observed in all four systems. In colloidal crystals it was possible to observe a change of the band gap by applying external electric fields. Because of a higher filling fraction of the liquid crystal in the inverted structure a much bigger tunability was achieved than in the PMMA-structures. Macroporous silicon is very interesting for potential applications. In two- and tree dimensional structures a shift of the liquid crystal band and a shift of a resonant mode in a three dimensional structure were observed. The experimental results are in good agreement with theoretical calculations. NMR experiments with _-deuterated 5CB in two- and three dimensional Photonic Crystals of macroporous silicon showed a uniform alignment of the director n parallel to the pore axis. In addition the orientation of the director field was changed to an escaped radial orientation distribution inside the pores by coating the pore surfaces with DMOAP.