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Electro- and magneto-optic responses in nematic liquid crystal and SU-8 polymer diffraction gratings $$c verfasst von Mathias Fleisch, BSc
Mathias Fleisch
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Physik
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Physik
Betreuer*in
Romano Rupp
DOI
10.25365/thesis.53983
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-24285.50714.650361-8
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Das Ziel dieser Arbeit ist die Charakterisierung elektrooptischer- und magnetooptischer Effekte in holographischen Beugungsgittern. Die Gitter bestehen aus SU-8 Polymerstrukturen die mit Zwei-Photonen-Polymerisation erzeugt werden. Sie weisen eine Dicke von 10 µm, sowie eine Gitterkonstante zwischen 5 µm und 8 µm auf. Die Zwischenräume sind mit (ferromagnetischen) Flüssigkristallen gefüllt, welche es ermöglichen, die optischen Eigenschaften des Beugungsgitters durch ein elektrisches bzw. Magnetfeld zu ändern. Für die elektrooptischen Exerimente werden E7 Flüssigkristalle verwendet,
während für die Experimente mit einem Magnetfeld eine Lösung aus Scandium gedopten Barium-Hexaferitte Nanoplättchen in E7 zur Anwendung kommt. Es werden zwei Arten von Experimenten durchgeführt und analysiert. Für die Beschreibung der Messungen
mit dem Polarisationsmikroskop wird der Jones-Formalismus verwendet. Für die Beugungsexperimente werden Simulationen auf Basis der Rigorous Coupled Wave Analysis herangezogen. Während der elektrooptische Effekt bei Flüssigkristallen bereits breite Anwendung findet, hat erst die kürzliche Realisierung einer ferromagnetischen Phase bei Zimmertemperatur die Möglichkeit eröffnet, Experimente mit schwachen Magnetfelder durchzuführen. Diese Arbeit präsentiert erstmalige Resultate eines Beugungsgitters mit ferromagnetischen Flüssigkristallen unter dem Einfluss eines Magnetfelds.
Abstract
(Englisch)
The aim of this thesis is to characterise electro- and magneto-optic responses of holographic diffraction gratings filled with nematic (ferromagnetic) liquid crystals. SU-8 polymer gratings are produced by the use of two-photon-polymerisation with a height of 10 µm and a grating constant between 5 µm and 8 µm. The gratings are filled with E7, a nematic liquid crystal, to observe the electro-optic response with applied voltage or a suspension of scandium-doped barium hexaferrite single-crystal nanoplatelets in E7 to examine the magneto-optic response with an applied magnetic field. Experiments include
observations with a polarising microscope and the analysis of the diffraction patterns with an optical setup. These results are discussed and compared with analytical calculations based on the Jones calculus for the polarising microscope measurements and simulations
using the Rigorous Coupled Wave Analysis for the diffraction experiments. Electro-optic experiments with conventional liquid crystals are well known, but only recent developments made it possible to investigate magneto-optic responses at small magnetic fields. This thesis presents novel results for ferromagnetic liquid crystal diffraction gratings and the change of diffraction efficiency induced by magnetic fields.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
electro-optic effect magneto-optic effect liquid crystals SU-8 E7 diffraction grating rcwa polymer ferromagnetic liquid crystals
Schlagwörter
(Deutsch)
elektrooptischer Effekt magnetooptischer Effekt Flüssigkristalle SU-8 E7 Beugungsgitter rcwa Polymer ferromagnetische Flüssigkristalle
Autor*innen
Mathias Fleisch
Haupttitel (Englisch)
Electro- and magneto-optic responses in nematic liquid crystal and SU-8 polymer diffraction gratings $$c verfasst von Mathias Fleisch, BSc
Paralleltitel (Deutsch)
Elektro- und Magneto-Optische Effekte in Nematischen Flüssigkristall und SU-8 Polymer Beugungsgittern
Publikationsjahr
2018
Umfangsangabe
iv, 60 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Romano Rupp
AC Nummer
AC15330782
Utheses ID
47693
Studienkennzahl
UA | 066 | 876 | |