Influence of strong flaxoelectric properties on deformations of nematic liquid layers induced by DC electric field

Abstract

Deformations of nematic layers induced by electric field were studied numerically. The role of very strong flexoelectric properties was considered. The threshold voltages for deformations were calculated for nematics with very low, moderate and high ion contents and characterized by negative dielectric anisotropy. The director distributions were also determined. When the sum of flexoelectric coefficients reached large values, the threshold voltage significantly decreased. The strong flexoelectric properties caused that even for extremely pure materials the threshold was lower than the theoretical value calculated for perfectly insulating material.

Zbadano numerycznie odkształcenia warstw nematycznych wywołane polem elektrycznym. Rozpatrzono wpływ bardzo silnych właściwości fleksoelektrycznych. Obliczono napięcia progowe na odkształcenie dla nematyków z ujemną anizotropią dielektryczną. Wzięto pod uwagę niską, średnią i wysoką koncentrację jonów. Określono także rozkłady direktora w warstwie. W przypadku dużej sumy współczynników fleksoelektrycznych napięcie progowe znacznie się obniżało. Silne właściwości fleksoelektryczne powodowały, że nawet dla bardzo czystych materiałów napięcie progowe było znacznie niższe niż teoretyczna wartość obliczona dla materiału doskonale izolującego.