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Titelaufnahme

Titel
Nanoparticle doping in nematic liquid crystals
AutorUrbanski, Martin
PrüferKitzerow, Heinz-Siegfried In der Gemeinsamen Normdatei der DNB nachschlagen ; Hegmann, Torsten In der Gemeinsamen Normdatei der DNB nachschlagen
Erschienen2013
HochschulschriftPaderborn, Univ., Diss., 2013
Anmerkung
Tag der Verteidigung: 19.02.2013
SpracheEnglisch
DokumenttypDissertation
URNurn:nbn:de:hbz:466:2-10850 Persistent Identifier (URN)
Dateien
Nanoparticle doping in nematic liquid crystals [21.21 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

In der vorliegenden Dissertation wird der Einfluss von sphärischen Nanopartikeln auf die physikalischen Eigenschaften von nematischen Flüssigkristallen untersucht. Letztere sind geordnete Fluide mit besonderen anisotropen physikalischen Eigenschaften, aufgrund derer sie insbesondere im Bereich der Displaytechnologien vielfältigen Einsatz finden. In der Fachliteratur wird diskutiert, ob eine Dotierung dieser Substanzen mit Nanopartikeln die elektro-optischen Eigenschaften in Bezug auf Leistungsoptimierung und Energieeffizienz verbessern können. Im Rahmen dieser Arbeit wird daher untersucht, welchen Einfluss die Dotierung von nematischen Flüssigkristallen mit Nanopartikeln auf die nematische Ordnung und die physikalischen Eigenschaften der flüssigkristallinen Gastphase hat. Dazu werden verschieden organisch funktionalisierte Gold- und CdSe-Nanopartikel in zwei unterschiedlichen Gastphasen dispergiert. Der Einfluss der Nanopartikel auf die Oberflächenorientierung sowie das elektro-optische Schaltverhalten der Dispersionen werden kapazitiv und lichtmikroskopisch untersucht. Es konnten mehrere Schlüsselfaktoren identifiziert werden, welche die nematische Ordnung sowie das elektro-optische Schaltverhalten positiv beeinflussen. So spielen die Stabilität, chemische Kompatibilität und eine ausgeprägte Wechselwirkung zwischen der organischen Ligandenhülle und den Flüssigkristallmolekülen die entscheidende Rolle bei der Bildung stabiler Dispersionen mit gewünschten physikalischen Eigenschaften. Es ist gelungen Synthesestrategien für neue Partikelsysteme aufzuzeigen, die den Weg zum Einsatz von Nanopartikeln in der Displaytechnologie ebnen könnten.

Zusammenfassung (Englisch)

In this thesis, the influence of spherical nanoparticles on the physical properties of nematic liquid crystals is investigated. The latter are ordered fluids with special anisotropic physical properties, due to which they find diverse technological applications, in particular in the field of display technologies. The question if doping these substances with nanoparticles can improve the electro-optical properties in terms of performance and energy efficiency is topic of actual scientific research. Therefore the influence of nanoparticle doping on the nematic order and the physical properties of nematic liquid crystalline host is investigated. In this work, different organically functionalized gold and CdSe nanoparticles are dispersed in two different host phases and the influence of nanoparticles on the surface alignment as well as on the electro-optical switching characteristics of the dispersions are examined by light microscopy and dielectric measurements. Several key factors could be identified that positively influence on the nematic order and the electro-optical switching behavior of the dispersion. A high stability, chemical compatibility and a strong interaction between the organic ligand shell and the liquid crystal molecules are found to be crucial for the formation of stable dispersions with improved physical properties. Synthesis strategies for new particle systems are suggested, that could pave the way for the future use of nanoparticles in display technology.