液晶薄膜光學條紋分析及比熱量測

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吳品鈞(Pin-Jiun Wu) 查詢紙本館藏

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物理學系

論文名稱

液晶薄膜光學條紋分析及比熱量測

相關論文

★ 液晶薄膜之比熱,光反射及光學條紋的相變研究	★ 液晶薄膜比熱與光反射相變研究
★ 懸浮液晶薄膜表面張力之研究	★ 液晶薄膜相位光學鑑定分析與研究
★ 反鐵電液晶薄膜光電特性研究	★ 鐵電型液晶(Half-V)配向與光電特性研究

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摘要(中)

二維融化理論預測了低維度系統的相變行為，許多的實驗結果亦紛紛證實其可能性。懸浮液晶超薄膜不僅逼近於二維系統，亦減少了來自於邊界所產生的影響。
nO.m系列的液晶材料具有傳統棒狀分子結構，但其中某些材料擁有豐富的分子傾斜相位，由於此類相位具有明顯雙折射性的性質，在光學上的表象相當多樣化，因此利用偏光顯微鏡可判別液晶薄膜豐富的相位，並且能瞭解及分析液晶分子在結構上排列的形式。比熱的量測可證實物質相變的熱力行為，雖然理論所預測的KT比熱行為仍尚未在實驗中被證實，但在實驗技術不斷進步與適當材料尋找的驅使下，相信未來可以獲得重大的發現。
本篇論文主要的實驗結果如下：
(1) 5O.6液晶薄膜被證實具有 Sm-L 相位，由高溫至低溫的相變過程為 Sm-C-Sm-I-Sm-L-Sm-F，與Selinger及Nelson的理論預測的結果相符。週期性條紋的產生，建議為薄膜表面形成 Sm-L 相位而導致對稱性破缺所引起的。
(2) 9O.4液晶薄膜由Sm-A相變至Sm-I為一層接著一層而變化的，並由條紋易於被轉動而變形的現象得知，其層與層之間交互作用力較弱，Sm-I可視為以Sm-A為基底而懸浮於其上。
(3) 7O.7液晶薄膜為截至目前為止較適合用來研究Sm-C-Sm-C’’相變行為的材料，其分子傾斜相位之間的相轉換可建議比對於正交型液晶相變的過程，但由於材料本身性質的影響，至今仍尚未證實Sm-C’’-Sm-I相變的臨界行為為KT形式。

關鍵字(中)

★ 自由懸浮液晶薄膜
★ Smectic-L
★ 光學條紋
★ 比熱
★ 對稱性破缺
★ 週期性條紋
★ 蜂窩形條紋
★ 5O.6

關鍵字(英)

★ Free-Standing Liquid-Crystal thin film
★ Smectic-L
★ optical texture
★ heat capacity
★ symmetry-breaking
★ periodic stripe
★ honeycomb texture
★ 5O.6

論文目次

摘要 vii
第一章簡介
◎ 1.1 液晶的研究歷史 1
◎ 1.2 液晶的類型 3
◎ 1.3 液晶相位 6
◎ 1.4 液晶的基本性質 10
◎ 1.5 總結 13
第一章參考文獻 18
第二章連續理論及二維缺陷融化理論
◎ 2.1 次序性參數 19
◎ 2.2 相關連函數 19
◎ 2.3 連續理論 21
◎ 2.4 缺陷及條紋 23
◎ 2.5 KTNHY理論 30
◎ 2.6 傾斜分子的六角晶格相位 37
第二章參考文獻 39
第三章實驗技術及方法
◎ 3.1 懸浮液晶薄膜 40
◎ 3.2 液晶膜厚度的量測 41
◎ 3.3 懸浮液晶薄膜光學研究 45
◎ 3.4 懸浮液晶薄膜比熱量測 53
第三章參考文獻 59
第四章液晶光學條紋分析
◎ 4.1 研究動機 60
◎ 4.2 隨溫度變化的光學特徵 61
◎ 4.3 現象的解釋模型 68
◎ 4.4 缺陷的結合現象 73
◎ 4.5 相變化與光學特徵 75
◎ 4.6 實驗結果與理論預測的比對 77
第四章參考文獻 79
第五章液晶比熱量測結果
◎ 5.1 研究動機 81
◎ 5.2 比熱結果分析 82
◎ 5.3 熵（entropy）的飽和現象 86
◎ 5.4 結論 87
第五章參考文獻 88
第六章結論 89
附錄一
附錄二

參考文獻

第一章
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第二章
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[12] C. Y. Chao, to be published.
[13] M. Veum, C. C. Huang, C. F. Chou, and V. Surendranath, Phys. Rev. E 56, 2298 (1997).

指導教授

趙治宇(Chih-Yu Chao)

審核日期

2000-7-13

推文