Оптические свойства композитов на основе нематических жидких кристаллов с квантовыми точками CdSe/ZnS

Объект исследования: композиты на основе нематического жидкого кристалла (НЖК) с квантовыми точками CdSe/ZnS и наночастицами TiO₂ и ZrO₂. Цель: исследование спектрально-люминесцентных свойств НЖК-композитов с квантовыми точками CdSе/ZnS и влияния на фотолюминесценцию НЖК размера и концентрации квантовых точек, а также изменения оптических свойств квантовых точек в жидкокристаллической матрице под действием электрического поля. Для достижения цели были решены задачи по получению однородных НЖК-композитов с квантовыми точками CdSе/ZnS и исследованию их спектрально-люминесцентных свойств. Установлены зависимости интенсивности фотолюминесценции композитов от размера ядра и концентрации квантовых точек. Сделано сравнение спектрально-люминесцентных свойств НЖК-композитов с полупроводниковыми квантовыми точками CdSе/ZnS и наночастицами более широкозонных полупроводниковых наночастиц TiO₂ и ZrO₂. Исследована фотолюминесценция НЖК-композитов с квантовыми точками CdSе/ZnS в электрическом поле. В рамках существующих представлений дано объяснение изменениям спектрально-люминесцентных свойств НЖК и квантовых точек в композитах на их основе. Впервые получены экспериментальные зависимости интенсивности фотолюминесценции композитов НЖК с квантовыми точками CdSе/ZnS с диаметрами ядра 3,5 и 5,0 нм от их весовой концентрации в интервале 0,07 - 0,22 вес.% и показано, что при одинаковой весовой концентрации квантовых точек с диаметром ядра 5 нм сильнее тушат люминесценцию НЖК, чем квантовые точки c размером ядра 3,5 нм. Продемонстрировано, что интенсивность фотолюминесценции гомогенно-ориентированного НЖК-композита с квантовыми точками CdSе/ZnS понижается с увеличением напряженности электрического поля. Обнаружено, что наряду с тушением фотолюминесценции квантовых точек CdSе/ZnS в НЖК-матрице при приложении электрического поля наблюдается возгорание люминесценции при напряженностях до 0,5 В/мкм. Показано, что изменение интенсивности возгорания и тушения фотолюминесценции квантовых точек сопровождается изменением размеров и распределения агломератов в ЖК-матрице при переориентации молекул жидкого кристалла из параллельного в вертикальное положение с увеличением напряженности электрического поля.