E63 kodlu NiPc+C61 katkılı nematik sıvı kristalin elektriksel ve manyetik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of electric and magnetic properties of NiPc and C-61 doped E63 nematic liquid crystal
Yazar: ÖMER YILMAZ
Danışman: DOÇ. DR. ZEYNEP GÜVEN ÖZDEMİR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bazı özel malzemelerde, sıvı ile katı faz arasında, moleküler yönelim kökenli özellikler sergileyen ara bir faz oluşur. Bu ara fazdaki yapıya sıvı kristal denmektedir. Uygulanan elektrik alan şiddetine bağlı olarak, kontrollu bir şekilde molekül yönelimi yapabilen bu tür moleküllerin varlığı, görüntüleme cihazlarına yeni bir boyut kazandırmıştır. Sıvı kristaller ekran yüzeyinde kapladıkları küçük alanları ve yüksek çözünürlüklerinin yanı sıra optik özellikleri ile de pek çok teknolojik uygulama için avantajlıdırlar. Son yıllarda yapılan çalişmalar sıvı kristallerin sadece LCD ekran panellerinde değil güneş pili ve fiber optik uygulamalar gibi pek çok teknolojik uygulamada da kullanılabileceğini göstermiştir. Bu bağlamda da, her geçen gün sıvı kristal malzemelerin holografiden renk değiştiren akıllı pencere sistemlerine kadar pek çok yeni uygulama alanı keşfedilmektedir. Son yıllarda boya, nano parçacık vb. katkılarla sıvı kristallerin hem elektriksel hem de optik özelliklerinde iyileşmeler kaydedilmiştir. Başka bir deyişle, yapılan katkılandırmalar sıvı kristal malzemelerin hem çalışabildikleri sıcaklık, frekans bandı, yönelme eşik potansiyel farkı, dielektrik anizotropi, dielektrik güç, dielektrik kayıp, relaksasyon frekansı gibi çok önemli kritik parametrelerinde olumlu değişimleri  sağlamaktadır. Bu açıdan, bu doktora tez çalışmasında E63 kodlu nematik sıvı kristale %1 ,%3 ve %5 oranlarında Nikel fitalosiyanin ve %1 oranında PCBM (C61) katkılarının, materyalin elektrik, manyetik ve dielektrik özelliklerine etkileri incelenmiştir. Ayrıca, aynı numunelere gücü 20-100mW aralığında değişen lazer ışığı uygulanarak; lazer ışığının numunelerin ilgili elektrik, manyetik ve dielektrik özelliklerine etkileri araştırılmıştır. Böylelikle, ilgili numunelerin teknolojik uygulamalar için optimum düzeyde katkı yüzdeleri ve lazer ışığı gücü gibi parametrelerin belirlenmesi mümkün olmuştur.

Abstract:
In some special materials, an intermediate phase which exhibits some properties based on molecular orientation is occured between liquid and solid phases. The structure in this intermediate phase is known as liquid crystal (LC). Existence of this type of molecules whose orientations are controlled by the application of electric field magnitude brings a new dimension to imaging devices. Besides taking a small areas in display units and high resolutions, LCs have an advantages for various technological applications due to their optical properties. Recent works has shown that LCs can be used for not only LC display panels but also various technological applications such as solar cell,  fiber optic implements and etc.  In this context, day by day a new aplication fields of LCs from holograpy to smart window systems, which change their colors, have been discovered.  In recent years, an improvement of both electric and optic properties of LCs has been observed by using some dopants such as dyes, nano particles etc. In other words, dopants make a positive effect on some important critical parameters of LCs such as working temperature, frequenct band, threshold voltage, dielectric anisotropy, dielectric strength, dielectric loss, relaxation frequency etc.  From this point of view, the influence of nickel phthalocyanine (with 1%, 3% and 5% w/w), and 1% PCBM (Phenyl C-61 Butyric Acid Methyl Ester) additives on the electric, magnetic and dielectric properties of E63 nematic LC has been investigated. Moreover, by application of laser light with the power range between 20-100mW to the same samples, the effect of laser illumination on the electric, magnetic and dielectric properties of the samples has been researched. Hence, it is possible to determine the optimum doping concentration precentage for each dopants and laser light power for the related materials for technological applications.