Відкрито квадратичний електрооптичний ефект у рідкокристалічних сегнетоелектриках - перспективних матеріалах для сучасної електроніки.
Електрооптичні матеріали - це органічні або неорганічні діелектрики, що володіють електрооптичним ефектом. Тобто, показник заломлення (або двопромінювання) таких матеріалів залежить від докладеної напруги, причому найчастіше ці залежності бувають лінійними або квадратичними (і електрооптичні ефекти бувають лінійні і квадратичні). До недавнього часу лінійний електрооптичний ефект (ефект Поккельса) спостерігався тільки в твердих кристалах, що не мають центру симетрії, тобто в сегнетоелектриках, наприклад, в ніобаті літію і танталаті літію, в кристалічних солях групи дигідрофосфату калію КН2РО4, і групи перовскітів (титанат барію BaTiO3 і тверді розчини на його основі). Квадратичний електрооптичний ефект (ефект Керра) характерний для кристалів, що мають центр симетрії, а також для ізотропних рідин, наприклад, для нітробензолу або сероуглецю.
Група співробітників Відділення квантової радіофізики ФІАН на чолі з доктором фіз.-мат. наук Євгеном Пожидаєвим відкрила квадратичний електрооптичний ефект у спіральних наноструктурах рідкокристалічних сегнетоелектриків. До речі, нові сегнетоелектрики отримані цією ж групою, а спостережуваний ефект - поки єдиний приклад можливості формування Керр-подібного електрооптичного відгуку в наноструктурованих діелектричних середовищах без центру симетрії. Коефіцієнт Керра нових сегнетоелектриків на два порядку вище, а керуюча напруга на два порядку нижче, ніж у нітробензолу - найпоширенішого електрооптичного матеріалу з квадратичним ефектом.
Як зазначив Євген Пожидаєв, вже сьогодні рідкокристалічні наноструктури можна розглядати як один з перспективних електрооптичних матеріалів для енергозберігаючих повноколірних дисплеїв нового покоління. Адже характерний час спрацювання цих матеріалів - десятки мікросекунд при керуючих напругах в одиниці вольт, електрооптичний відгук не чутливий до знаку докладеної напруги, а при певних умовах в електрооптичному відгуку рідкокристалічних наноструктур не спостерігається гістерезис, що вкрай важливо для дисплеїв і абсолютно незвично для сегнетоелектриків. Прототип такого дисплея вже створений спільними зусиллями співробітників ФІАН і Центру дисплейних досліджень Університету науки і технології Гонконгу. На
знімках: 1) макетний зразок екрану повноколірного дисплея без матриці кольорових фільтрів на основі спіральної наноструктури рідкокристалічного сегнетоелектрика; 2) бездротовий контролер для створення зображення.