Die Bildung von elektrischen Konvektionsmustern in Flüssigkristallen ist ein eigentümliches und interessantes Phänomen und gleichzeitig ein wichtiges Problem in der Lichtbeugungsforschung. Dieser Artikel zielt darauf ab, die Musterbildung und die damit verbundenen Beugungseigenschaften in nematischen Flüssigkristallen mit negativer dielektrischer Anisotropie zu untersuchen. Es wurden experimentell vier verschiedene elektrische Konvektionsmuster beobachtet: weiche quadratische Muster, schräge Streifen, venöse Muster und unregelmäßige Muster. Die Schwellen-Spannung, die zur Erzeugung der Muster bei unterschiedlichen Temperaturen erforderlich ist, wurde untersucht. Es wurde der Einfluss des elektrischen Feldes auf die Periodizität der Muster und den relativen Neigungswinkel des Orientierungsvektors erforscht und die entsprechenden Beugungseigenschaften analysiert. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass elektrische Konvektionsmuster durch Anpassen des elektrischen Feldes und der Temperatur verändert werden können. Die zur Erzeugung der Muster erforderliche Schwellen-Spannung nimmt mit steigender Temperatur ab und mit steigender Frequenz zu. Die Periode des weichen quadratischen Musters nimmt mit steigender Frequenz zunächst ab und dann zu, während die Periode der schrägen Streifen mit steigender Frequenz abnimmt. Bei <inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M1"><mi>f</mi><mo>=</mo><mn mathvariant="normal">25</mn><mo>~</mo><mn mathvariant="normal">45</mn><mtext> </mtext><mi mathvariant="normal">H</mi><mi mathvariant="normal">z</mi></math><graphic specific-use="big" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/9854C6D1-D087-4e8c-8402-4F5D0BE74E7F-M001.jpg"?></graphic><graphic specific-use="small" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/9854C6D1-D087-4e8c-8402-4F5D0BE74E7F-M001c.jpg"?></graphic></alternatives></inline-formula> neigen sich die schrägen Streifen relativ zur Anfangsrichtung um etwa<inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M2"><mn mathvariant="normal">44</mn><mo>°</mo></math><graphic specific-use="big" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/9854C6D1-D087-4e8c-8402-4F5D0BE74E7F-M002.jpg"?></graphic><graphic specific-use="small" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/9854C6D1-D087-4e8c-8402-4F5D0BE74E7F-M002c.jpg"?></graphic></alternatives></inline-formula> ab. Dieses steuerbare elektrische Konvektionsmuster bietet eine praktikable Lösung zur Realisierung abstimmbare optische Beugungsbauelemente auf Basis von nematischen Flüssigkristallen.

Flüssigkristalle;Musterbildung;Beugung;elektrisches Feld;elektrische Konvektion