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
Higher Attestation Commission
At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation