Формирование узоров электрической конвекции в жидких кристаллах — это своеобразное и интересное явление, а также важная проблема в исследовании дифракции света. В данной статье исследуется формирование узоров и связанные с ними дифракционные характеристики в нематических жидких кристаллах с отрицательной диэлектрической анизотропией. Экспериментально наблюдалось четыре различных узора электрической конвекции: мягко-квадратный узор, наклонные полосы, венозный узор и нерегулярный узор. Исследовались пороговые напряжения, необходимые для формирования узоров при различных температурах. Изучалось влияние электрического поля на периодичность узоров и относительный угол наклона вектора ориентации, а также были проанализированы соответствующие дифракционные свойства узоров. Экспериментальные результаты показали, что электрическое поле и температура могут изменять узоры электрической конвекции. Пороговое напряжение для формирования узоров уменьшается с повышением температуры и увеличивается с ростом частоты. Период мягко-квадратного узора сначала уменьшается, затем увеличивается с ростом частоты, тогда как период наклонных полос уменьшается с увеличением частоты. При <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> скорость наклонных полос относительно исходного направления составляет примерно<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> отклонения. Такой управляемый узор электрической конвекции предоставляет жизнеспособное решение для реализации настраиваемых оптических дифракционных устройств на основе нематических жидких кристаллов.

жидкие кристаллы;формирование узоров;дифракция;электрическое поле;электрическая конвекция