Экспериментально продемонстрирована лазерная генерация света в хиральных жидких кристаллах (ХЖК) с красителем при гомеотропно-планарной (гибридной) ориентации. Численное моделирование такой структуры показало, что период шага геликоида (спирали) ХЖК в гибридной ячейке и распределение директора сильно зависят от величины энергии сцепления на гомеотропной границе образца. Энергия сцепления играет роль фактора, способствующего раскручиванию спирали ХЖК. Чем меньше энергия сцепления, тем меньше шаг спирали и тем ближе он к естественному значению шага спирали ХЖК. При этом уменьшается протяженность структуры типа “штопор” вблизи гомеотропной границы ячейки. Таким образом, при уменьшении энергии сцепления на гомеотропной границе гибридной ячейки распределение директора в ней приближается к распределению в планарной (гранжановской) ячейке. Это подтверждается лазерной генерацией света в той же спектральной области, что и в планарной ячейке.
Проведено исследование структуры и оптических свойств кристаллов семейства лангасита (La1 – хNdх)3Ga5SiO14 с разным содержанием Nd. Выполнен расчет вращения плоскости поляризации света ρ для данных кристаллов из измеренных спектров пропускания в поляризованном свете. Показано, что при малой величине ρ (~3–5 град/мм) для получения лучших результатов нужно использовать спектры пропускания не при параллельных и скрещенных поляризаторах, как обычно принято, а при разных углах между ними, например ±45º. Проведено измерение циркулярного дихроизма данных кристаллов. С помощью соотношений Крамерса–Кронига определена связь между полосами циркулярного дихроизма и изменением вращения плоскости поляризации света в области полос поглощения. Рассчитаны дисперсии величин ρ с учетом поглощения в диапазоне длин волн 400–1000 нм для кристаллов (La0.6Nd0.4)3Ga5SiO14, (La0.4Nd0.6)3Ga5SiO14, Nd3Ga5SiO14 и проведено их сравнение с дисперсией ρ для кристалла лангасита La3Ga5SiO14. Проведен расчет средних показателей преломления и параметров оптической активности данных кристаллов из структурных данных. Показано, что зависимость от параметров элементарной ячейки средних показателей преломления и величин ρ, рассчитанных в приближении отсутствия поглощения, является линейной. При этом для экспериментальных значений ρ такой линейной зависимости не наблюдается, что связано с влиянием поглощения и особенностями структуры (нелинейным изменением геометрии оптически активных областей электронной плотности при замене части La на Nd).
Индексирование
Scopus
Crossref
Высшая аттестационная комиссия
При Министерстве образования и науки Российской Федерации