Functional bent-core liquid crystals studied through second harmonic generation and X-ray diffraction

Resumen

Las moléculas mesógenas con forma de banana (bent-core) dan lugar a nuevas fases cristal líquido con diversas funcionalidades de interés en aplicaciones tecnológicas. En esta tesis se han estudiado y caracterizado nuevos materiales tipo banana mediante microscopía óptica de polarización, generación de segundo armónico y rayos X. Más específicamente, los principales puntos desarrollados en este trabajo han sido los siguientes: Se han investigado las propiedades ópticas no lineales de dos nuevos materiales mesógenos diseñados específicamente para este tipo de aplicación, uno tipo banana y otro con forma de H. Las eficiencias encontradas para el proceso de generación de segundo armónico son las más altas entre las publicadas hasta ahora para esta clase de materiales. Se ha estudiado en profundidad la transición de fase B1(columnar)-B2(lamelar) mediante difracción de rayos X en muestras alineadas. A partir de los resultados hemos presentado un mecanismo que explica la sorprendentemente baja entalpía de la transición y hemos propuesto un modificación para la estructura de la fase columnar. Por otro lado hemos deducido una nueva estructura antiferroeléctrica local para la llamada fase B4 mediante el análisis del diagrama completo de rayos X. Asimismo, un material con una fase esméctica ópticamente isótropa es estudiado y se establece el tipo de razones que originan la formación de dicha estructura. Finalmente, y a partir de las propiedades observadas en algunos de los materiales estudiados, se proponen dos nuevas funcionalidades para estos mesógenos: fotoconductividad en compuestos con grupos TTF y un nuevo modo de operación LCD utilizando fases esmécticas ópticamente isótropas.