يعتبر تفاعل البلورات السائلة مع الأطوار الملاصقة لهـا (كغاز أو سائل أو صلب) من الموضوعات المثيرة للاهتمام من حيث السلوك الكهروبصري لها. فالطور النيماتي – مثلا – على درجة عالية من الأهمية في مجال تطبيقات النبيطات الكهروبصرية ولهذا تجدر دراسة خواص سطوح البلورات النيماتية.

ومن أشهر الخلايا التي على شكل شطيرة (الشكل 15-13)، تلك التي تستخدم في معظم التطبيقات العملية أو عند فحص البلورات السائلة ودراسة خواصها. ويتم في هذه الخلايا تكوين طبقة رقيقة يتراوح سمكها من 1 إلى 10 ميكرون بين لوحين زجاجيين مزودين بأقطاب شفافة ويحتفظ بمسافة ثابتة بين اللوحين بواسطة فواصل عازلة تباعد بينهما وتكون هذه الفواصل مصنوعة من الميكا أو البولي إثيلين. أما إذا كانت الفجوة بين اللوحين الزجاجيين ضيقة (نحو 1 ميكرون) فإننا نستعين ببعض الكرات الزجاجية الدقيقة أو قطع من الألياف الزجاجية ذات الأقطار المناسبة وعند فحص البلورات السائلة فإننا نسقط الضوء على الخلايا بامتداد المجال الكهربائي أو بزاوية محددة.

شكل (15-13)

خلية على شكل شطيرة مملوءة ببلورة سائلة. (1) طبقة زجاجية. (2) فواصل من مادة عازلة. (3) قطب كهربائي به طبقة موجهة.

أما الطلاء الموصل الشفاف فهو غالبا من مادة أكسيد القصدير (SnO₂) أو أكسيد الإنديوم (0₃In₂) حيث يمكن الحصول على طبقات من أكسيد القصدير ذات مقاومة كهربائية ضئيلة. ويمكن بهذه الطريقة الحصول على طبقات ذات سمك مختلف، يعتمد على ما إذا كانت الشفافية أم المقاومة الكهربائية هي العامل الحاكم. ثم تثبت أسلاك توصيل رفيعة بطبقات أكسيد القصدير بواسطة محلول من مادة بولي فنيل بيوتيرال اللاصقة والمذابة في الإيثانول. وقد يستخدم أكسيد الإنديوم In₂0₃ على هيئة طبقة رقيقة تكونت بأسلوب الرش الكاثودي للإنديوم تحت ظروف تفريغ مقداره Torr^5-10 وقد تكون هذه الطريقة أكثر كفاءة من سابقتها وإن كانت خواص الطلاء – كالشدة الميكانيكية والشفافية والمقاومة الكهربائية – لا تكاد تختلف عنها.

على أنه من الضروري – في جميع الأحوال – إضفاء اتجاهات محددة على جزيئات البلورات السائلة حتى تتسنى دراسة الخاصية اللاأيزوتروبية التي تميز كافة خواصها. وكذا سمات السلوك الكهروبصري، فالجزيئات الموجودة في الطبقات المتعاقبة تربط نفسها بالجزيئات الواقعة عند الطبقة السطحية بحيث تصير العينة بأكملها بمثابة بلورة أحادية نموذجية كانت أم مشوهة، اعتمادا على اتجاهات أسطحها. ويتميز اتجاه الجزيئات عند السطح بكميتين هما: متوسط قيمة الزاوية التي تميل بها الجزيئات على السطح (₀θ) وطاقة التثبيت (W). ويمكننا على ذلك التمييز بين الاتجاهات المختلفة على النحو التالي:

عندما 0 = ₀θ يكون الاتجاه متجانسا، وعندما π/2 = ₀θ يكون لدينا اتجاه استوائي. أما في المدى

π/2> θ₀>0

فإن الاتجاه يكون مائلا.

مواضيع ذات صلة

تأثير تصغير مقاييس الحبيبات على خواص المادة

الحبيبات

غياب المثالية عن الترتيب الذري

الشبكات البلورية

الإشعاع السينكروتروني Synchrotron Radiation

مراكز الالوان Color Centers

الأشعة وحيدة الموجة في تجارب الحيود من البلورات

شاشات عرض البلورات السائلة ذات المصفوفات الفعالة: «AMLCD «Active Matrix Liquid Crystal Display

استخدام البلورات السائلة في أجهزة العرض

السلوك الكهروبصري لأغشية (PDLC)

الخواص الكهروبصرية لأغشية البلورات السائلة المنتشرة داخل بوليمر «PDLC»

الانكسار المزدوج وتأثره بالمجال الكهربائي Birefringence