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Effects of morphology and concentration of CuS nanoparticles on alignment and electro-optic properties of nematic liquid crystal

引用

Nano Research 2017年第2期10卷 618-625页

作者： Bin Liu Yiran Ma Dongyu Zhao Lihong Xu Fashun Liu Wei Zhou Lin Guo Key Laboratory of Bio-lnspired Smart Interfacial Science and Technology Ministry of Education School of Chemistry and EnvironmentBeihang University Beijing 100191 China

Nanoparticles （NPs） with flower-like and frame morphologies were synthesized from CuS, a remarkable transition-metal sulfide. We introduced two kinds of CuS NPs into a nematic liquid crystal （LC） 4-cyano-4＇-n-pentylbiphenyl （5CB） and investigated the morphology- and concentration-dependent alignment and electro-optic （E-O） effects of CuS NPs on 5CB. A trace amount of flower-like CuS NPs induced a uniform homeotropic orientation of LC molecules; this is attributable to the obtained desirable compact nanosheet structure. Moreover, both flower-like and frame CuS NPs induced a remarkable improvement in the E-O properties of 5CB, and the flower-like CuS/5CB system exhibited a better performance. The doped CuS NPs in the LC host suppressed the shielding effect and strengthened the electric field, resulting in outstanding E-O properties. At a doping concentration of 0.05 wt.%, CuS NPs were well-dispersed and achieved the optimum E-O performance. This study provides a novel method for inducing a uniform orientation and enhanced E-O properties of LC molecules by doping with extraordinary CuS NPs, leading to potential applications in establishing flexible LC displays.

关键词： liquid crystal CuS nanoparticles vertical alignment electro-optic properties

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