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胆甾相液晶盒中均匀平卧螺旋排列的电热形成
摘要： 我们先前已证实，对于电极电阻不可忽略的夹层式液晶盒，介电加热会导致其温度因通电而升高。本研究利用这种电热效应，报道了一种通过独特电场方法在胆甾相液晶盒中形成均匀平躺螺旋（ULH）织构的技术。该技术采用混合电压脉冲，先施加频率为f1（高于介电加热起始频率），后切换至频率为f2（低于该起始频率）。当液晶盒通过V=35Vrms、f1=55kHz的电压脉冲维持在等向相，或通过V=30Vrms、f1=55kHz的电压脉冲在增强离子效应下维持垂直排列态时，结果表明：将电压频率从f1切换至f2后，可在f2=1kHz的等向相-胆甾相转变过程中，或通过f2=30Hz的电流体动力学效应，形成排列良好的ULH织构。实际应用方面，本研究首次提出的排列技术比现有方案更具优势——所获ULH适用于正介电各向异性胆甾相液晶，且无需复杂表面预处理的简易盒结构。此外，该方法无需相变温控器、富离子液晶材料或机械剪切，即可电控切换至Grandjean平面态和焦锥态等其他胆甾相织构。
关键词： 胆甾相液晶，均匀平躺螺旋，介电加热
更新于2025-11-14 17:28:48
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胆甾相液晶薄膜中角依赖的自发发射
摘要： 由于选择性反射带的存在，胆甾相液晶（CLCs）会显著改变荧光客体分子的发射特性。虽然沿螺旋轴方向的发射已得到充分理解，但迄今为止，与胆甾螺旋呈斜角方向的发射特性尚未得到详细研究。我们系统研究了染料掺杂胆甾薄膜的角向自发发射特性，包括对发射光进行完整的斯托克斯分析。通过改变胆甾螺距，我们得以在宽角度范围内探究光子能带结构对自发发射的影响。研究发现发射光具有显著的角向强度和偏振变化，并通过实验证明了零阶反射带的分裂现象及其在大检测角度下与第二阶反射带的重叠。
关键词： 混合材料、光学、胆甾相液晶、斯托克斯分析、角度依赖性、等离子体激元学、自发辐射、磁性
更新于2025-09-23 15:23:52
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用于光子学应用的自组织发光螺旋超结构中通过光调节能量的传递
摘要： 功能材料发射颜色的刺激响应性变化在多种潜在应用中具有重要需求。本研究开发了一种通过荧光共振能量转移（FRET）可逆光调控胆甾相液晶（CLC）自组织发光螺旋超结构荧光颜色的策略。该动态FRET体系通过将基于1,2-二噻吩基二氰乙烯的手性荧光光开关（开关7）作为受体、常规香豆素染料C6作为给体掺杂至向列相液晶（LC）主体中构建而成?；诳杉?紫外光照射下开关7的可逆反式-顺式光异构化作用，可调控LC介质中C6向开关7的高效能量转移（该过程通过发射颜色偏移和圆偏振发光增强得到证实），从而实现橙色到绿色的发射颜色转变。值得注意的是，当CLC被限制在聚合物微管中时，FRET效率可显著提升。研究还初步展示了该LC薄膜和LC微管阵列在信息显示与加密方面的应用——通过平面态、垂直态和焦锥态之间的电操控或光操纵即可便捷实现相关功能。
关键词： 胆甾相液晶、光/电调谐荧光图案、显示与加密、光调节能级转移、聚合物微管
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于聚合物复合体系的高质量胆甾相液晶激光器调谐
摘要： 基于聚合物复合体系的胆甾相液晶（ChLC）激光器实现了电调谐功能。由于液晶单体与液晶的混溶性，二者混合物中的光聚合反应几乎不会引发相分离，从而形成微观均匀混合的凝胶状聚合物-液晶复合结构。该复合体系中，随着聚合物组分比例增加，光散射效应减弱；当聚合物与液晶以等比例复合时，在选择性反射带的电调制过程中展现出高透明度，进而实现了胆甾相液晶激光器激光波长的优质调谐。调谐过程中，该激光器保持高于19%的高斜率效率、低于3纳焦/脉冲的低阈值以及小于0.13纳米的窄光谱线宽，同时激光波长变化完全连续且可达13纳米范围。
关键词： 选择性反射带、激光、聚合物复合材料、胆甾相液晶、电调谐
更新于2025-09-19 17:13:59
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细胞厚度对具有负介电各向异性的聚合物稳定胆甾液晶电光响应的影响
摘要： 先前研究表明，对于具有负介电各向异性的聚合物稳定胆甾相液晶（PSCLCs），选择性反射凹槽的位置和带宽可通过直流（DC）电场调控。这种由离子电荷（被捕获在聚合物内部或附近）介导的电场诱导变形，作用于稳定器件的聚合物网络。本文报道了较薄膜层（≤5微米）中独特且可逆的电光响应：增强直流电场强度会使反射凹槽红移至更长波长，直至高直流电场下反射消失。调谐范围的大小取决于单元厚度。从反射态到透明态的转变源于小单元间隙内电控啁啾螺距的变化，而非液晶分子本身的电场诱导重取向，且该转变过程可逆。通过调节直流电场强度，既可从0V时的不同反射（有色）态，也可从高直流电场下的透明态实现多种反射波长的调控。观测发现这些薄型PSCLCs具有较快响应速度（上升时间约50毫秒，下降时间约200毫秒）。
关键词： 聚合物稳定化、胆甾相液晶、红色调谐、开关响应
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 受生物启发的倾斜胆甾液晶结构的高光谱成像
摘要： 胆甾相液晶（CLC）具有螺旋结构，其扭转轴垂直于局部分子指向矢。当平面织构的CLC薄片处于布拉格区域时，该介质会产生波长与偏振选择性的布拉格反射。通过调节以下结构参数可改变布拉格带特性：螺距、手性方向及螺旋取向。调控后者会产生多边形织构（图1中部），该织构由微米级多边形单元阵列构成，形成具有波长可调聚焦特性的微透镜网络[1]。此类织构存在于生物CLC中（例如圣甲虫鞘翅的多波长微镜[2]）。本研究采用基于液晶的超光谱成像技术（HSI）对斜手性CLC进行光谱与空间联合表征——该紧凑型无损技术特别适用于透射/反射模式下的介观样品表征[3]。尽管液晶已用于多光谱/超光谱成像，但迄今尚未成为HSI研究对象。该仪器输出512×128像素图像，每个像素均实现光谱解析，首次以6nm（400-1000nm范围）的超光谱分辨率测量斜CLC多边形织构的光谱-空间特性，远超常规多光谱成像数十纳米的分辨率限制。图1总结了实验结果：透射模式下复现了样品的介观色度图案，并通过四分之一多边形的超光谱数据立方体重构凸显其波长可调的光形变特性；对单个亚15微米多边形反射光的分析揭示了构成织构的CLC螺旋轴局部倾斜（即体相畸变），其表征体现为螺旋轴取向空间变化区域带隙光谱特性的精细调控，由此实现了介观尺度空间变化与光谱变化的关联研究[4]。这些成果证明了超光谱成像对复杂胆甾组分（包括生物样品）精确研究的价值，为深化此类材料精细结构认知开辟了新途径。此外发现多边形织构可为安全认证、信息富集成像（特别是密码学领域）等众多应用提供实用解决方案。
关键词： 波长可调、布拉格反射、多边形纹理、胆甾相液晶、高光谱成像
更新于2025-09-11 14:15:04
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基于封装手征液晶薄膜的太赫兹功率可视化测量
摘要： 我们展示了一种基于热致变色和热扩散效应、利用温度超敏感胶囊化胆甾液晶薄膜检测太赫兹（THz）功率的新方法，该效应观测清晰。研究实现了高达4.0×103 mW/cm2的太赫兹强度定量可视化。在稳态条件下，变色区域直径与0.07 mW以上的太赫兹辐射功率呈线性关系。此外，通过抛物线关系可在1秒辐射时间内检测太赫兹功率。该太赫兹功率计具有坚固耐用、成本低廉、便携甚至柔性的特点，可应用于太赫兹成像、生物传感及检测等领域。
关键词： 定量可视化，胆甾相液晶，太赫兹
更新于2025-09-04 15:30:14
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倾斜入射下胆甾相液晶层的光能积累
摘要： 通过安巴楚米扬改进的层叠加法求解了光在胆甾相液晶（CLC）平面层中的斜向传播问题。研究考虑了两种情况：电介质边界对光传输影响最小的情形，以及CLC层处于真空中的情形。结果表明，在第一种情况下，快本征模在大入射角时可能发生全内反射。论文还研究了光反射（透射）光谱、光子态密度及CLC层中累积能量密度的若干重要新特征，并探讨了斜入射时CLC层内的光局域化特性。研究发现，长波边缘模与短波边缘模的光局域化行为随入射角变化呈现不同规律。所得结果可应用于低阈值激光器设计、太阳能电池系统、手性光子学、特定波长强吸光系统，以及基于吸光介质构建的吸光抑制系统等领域。
关键词： 全内反射、胆甾相液晶、光子带隙、光局域化
更新于2025-09-04 15:30:14