液晶作為一種介晶態(tài)軟物質(zhì),通過控制其分子排列所展現(xiàn)出的光學(xué)各向異性在光子功能器件應(yīng)用上擁有巨大的潛力,這一領(lǐng)域已經(jīng)成為近年來的研究熱點(diǎn)之一。通過巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),光/熱響應(yīng)性的液晶復(fù)合材料具有遠(yuǎn)程非直接接觸和適應(yīng)環(huán)境變化等性能調(diào)控優(yōu)點(diǎn),在信息儲(chǔ)存、光通訊、生物傳感、集成光路等領(lǐng)域表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。本論文致力于開發(fā)具有光/熱響應(yīng)特性的膽甾相液晶復(fù)合材料,著眼于探究光/熱響應(yīng)型膽甾相液晶復(fù)合材料在不同條件下的動(dòng)力演變行為,在材料設(shè)計(jì)、合成、制備以及性能表征上做出實(shí)踐性探索。主要研究內(nèi)容如下:（1）設(shè)計(jì)合成了一系列具有不同轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的手性螺烯分子（OA）,分別在有機(jī)溶劑和母體液晶中使用過渡態(tài)理論的Erying公式對其進(jìn)行化學(xué)動(dòng)力學(xué)分析。研究結(jié)果表明:具有棒狀分子修飾的手性O(shè)A在液晶介質(zhì)中與棒狀液晶分子體現(xiàn)出更強(qiáng)的分子間相互作用,導(dǎo)致分子異構(gòu)化過程呈現(xiàn)更強(qiáng)的熵增效應(yīng),使其化學(xué)動(dòng)力學(xué)性能在不同介質(zhì)中具有較大的差異,這對手性O(shè)A的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能表征具有重要意義。（2）制備了手性O(shè)A/手性化合物/小分子向列相液晶的光響應(yīng)膽甾相液晶（ChLC）復(fù)合體系,通過紫外光輻照和熱處理,實(shí)現(xiàn)了在光輻照穩(wěn)定態(tài)下的... 

【文章來源】：北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：142 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２－１?（ａ）晶體，（ｂ）液晶及（ｃ）各向同性液體的分子排列??

各向同性的液體和完全有序的晶體之間的一種中間態(tài)，簡單來說是一種取向??有序的流體，它既有液體的流動(dòng)性，又有晶體的雙折射等各向異性的特征，??如圖２－１。液晶研宄的始端可以追溯到十八世紀(jì)中期，由奧地利植物學(xué)家??Ｒｅｉｎｉｔｚｅｒ?Ｆ．膽甾醇苯甲酸酯晶體的熔融過程中觀察所得。稍后德國物理學(xué)家??Ｌｅｈｍａｎｎ?０．根據(jù)ＲｅｉｎｉｔｚｅｒＦ？提供的線索，用偏光顯微鏡（Ｐｏｌａｒｉｚｅｄ?Ｏｐｔｉｃａｌ??Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，?ＰＯＭ）觀察了這些膽甾類化合物，發(fā)現(xiàn)這些乳白渾濁液體具有??晶體特征的雙折射現(xiàn)象，并命名為液晶??爾著Ｉ??圖２－１?（ａ）晶體，（ｂ）液晶及（ｃ）各向同性液體的分子排列??液晶是由棒狀分子、盤形分子等不具有球?qū)ΨQ性的分子組成的部分有序??的物質(zhì)。它既不同于分子排列完全混亂的各向同性液體，也有別于分子排列??完全有序的晶體。這種介于晶體與液體之間的分子排列以及分子本身的特殊??形狀與性質(zhì)，導(dǎo)致液晶呈現(xiàn)出介于液體與晶體，甚至遠(yuǎn)為復(fù)雜的特性。一方??面，液晶具有流體的流動(dòng)特性；另一方面，液晶又呈現(xiàn)出晶體固有的空間各??向異性

傾向于平行排列。在手性基元的誘導(dǎo)下，層與層之間的分子指向矢ｎ會(huì)圍繞??層面的法線方向進(jìn)行一定方位角的轉(zhuǎn)動(dòng)并不斷重復(fù)呈現(xiàn)螺旋結(jié)構(gòu)，其中螺距??（Ｐｉｔｃｈ，?ｐ）為液晶分子進(jìn)行３６０°旋轉(zhuǎn)經(jīng)過的距離（圖２－３ｂ）【９］。??１?撖亀厶在零Ｌ??Ｖｍｔ?＼＼?＾??圖２－３?（ａ）向列相液晶和（ｂ）膽甾相液晶的分子排列方式示意圖??２．１．２液晶的光學(xué)織構(gòu)??液晶作為光學(xué)上的各向異性物質(zhì)，其光學(xué)特性十分明顯，而液晶織構(gòu)則??是液晶體結(jié)構(gòu)在正交Ｐ０Ｍ下所觀察到的光學(xué)表現(xiàn)。不同的織構(gòu)和不同的液??晶態(tài)類型有一定的對應(yīng)關(guān)系，但往往同一液晶態(tài)類型的物質(zhì)，因其結(jié)構(gòu)不同，??引起的缺陷的形式不同，呈現(xiàn)的織構(gòu)也不同，而同一種織構(gòu)也可出現(xiàn)在不同??的液晶態(tài)類型中。所以，研宄液晶織構(gòu)是判斷液晶態(tài)存在和液晶類型的一種??非常重要的手段［１（）］。??（１）


本文編號(hào)：2932539