铁电体是具有自发极化的性质,其极化方向在电场作用下可以反转的材料,1975年Meyer等人首次发现并证明,由手性分子组成的倾斜近晶相具有铁电性。具体地讲,满足下列条件的液晶具有铁电性能:
(1) (1)具有近晶相,分子长轴与近晶相法线之间有倾斜角,并且倾角不等于零。
(2)含有不对称碳原子的分子,并且不是外消旋体。
(3)对分子长轴垂直方向的偶极矩分量不为零。
满足以上条件的最早发现的铁电液晶是DOBAMBC(р-癸氧基亚苄基-рˊ-氨基-2-甲基丁基肉桂酸酯)。后来合成了许多铁电液晶,这些液晶都有简称,以下是铁电液晶分子结构示例。
铁电液晶分子结构式示例
从示例可看出,其分子结构一般包括:a.一个烷烷基-芳香基-烷基体系;b.强的侧向偶极子;c.至少两个芳香环;d.一个手性中心,它降低了分子的对称性,从而具有铁电性质。
DOBAMBC是由于各向同性液晶相开始降温,经过近晶A相(Sa)转变到近晶C相(Sc)。其转变点Tc是居里点,Sc相以下低温相具有铁电性能,即表现出很大的介电常数和自发极化的性质,和铁电体一样。几乎所有的铁电液晶,包括DOBAMBC在内,都含有不对称碳原子,这样在保持一定倾角的同时,其分子长轴方向在每层上转动一定角度就形成了螺旋结构。因此,在这相上加“*”上角标,表示为SC*。
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