A mechanism of light absorption at THz frequencies in nematic liquid crystals based on intermolecular dynamics is proposed. In this mechanism, the energy conservation is supplied by acoustic phonons, whereas momentum conservation is provided by static spatial fluctuations of the director field. The mechanism predicts a continuous absorption spectrum in a broad frequency range.
References
1.
J.
Federici
and L.
Moeller
, J. Appl. Phys.
107
, 111101
(2010
).2.
T.
Kleine-Ostmann
and T.
Nagatsuma
, J. Infrared, Millimeter, Terahertz Waves
32
, 143
(2011
).3.
C.
Jansen
, S.
Wietzke
, O.
Peters
, M.
Scheller
, N.
Vieweg
, M.
Salhi
, N.
Krumbholz
, C.
Jordens
, T.
Hochrein
, and M.
Koch
, Appl. Opt.
49
, E48
(2010
).4.
K. C.
Lim
, J. D.
Margerum
, A. M.
Lackner
, L. J.
Miller
, E.
Sherman
, and W. H.
Smith
, Liq. Cryst.
14
, 327
(1993
).5.
K. C.
Lim
, J. D.
Margerum
, and A. M.
Lackner
, Appl. Phys. Lett.
62
, 1065
(1993
).6.
F.
Guerin
, J.-M.
Chappe
, P.
Joffre
, and D.
Dolfi
, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
36
, 4409
(1997
).7.
C.-Y.
Chen
, T.-R.
Tsai
, C.-L.
Pan
, and R.-P.
Pan
, Appl. Phys. Lett.
83
, 4497
(2003
).8.
T. R.
Tsai
, C. Y.
Chen
, R. P.
Pan
, C. L.
Pan
, and X. C.
Zhang
, IEEE Microwave Wireless Compon. Lett.
14
, 77
(2004
).9.
H. Y.
Wu
, C. F.
Hsieh
, T. T.
Tang
, R. P.
Pan
, and C. L.
Pan
, IEEE Photonics Technol. Lett.
18
, 1488
(2006
).10.
Y.
Garbovskiy
, V.
Zagorodnii
, P.
Krivosik
, J.
Lovejoy
, R. E.
Camley
, Z.
Celinski
, A.
Glushchenko
, J.
Dziaduszek
, and R.
Dabrowski
, J. Appl. Phys.
111
, 054504
(2012
).11.
K.
Altmann
, M.
Reuter
, K.
Garbat
, M.
Koch
, R.
Dabrowski
, and I.
Dierking
, Opt. Express
21
, 12395
(2013
).12.
C.-S.
Yang
, T.-T.
Tang
, R.-H.
Chen
, R.-P.
Pan
, P.
Yu
, and C.-L.
Pan
, Opt. Lett.
39
, 2511
(2014
).13.
T.
Sasaki
, K.
Noda
, N.
Kawatsuki
, and H.
Ono
, Opt. Lett.
40
, 1544
(2015
).14.
T.
Kumagai
, R.
Ito
, K.
Takeya
, H.
Yoshida
, H.
Kubo
, A.
Fujii
, T.
Nose
, M.
Tonouchi
, and M.
Ozaki
, Mol. Cryst. Liq. Cryst.
561
, 82
(2012
).15.
C.-Y.
Chen
, C.-L.
Pan
, C.-F.
Hsieh
, Y.-F.
Lin
, and R.-P.
Pan
, Appl. Phys. Lett.
88
, 101107
(2006
).16.
I.-C.
Ho
, C.-L.
Pan
, C.-F.
Hsieh
, and R.-P.
Pan
, Opt. Lett.
33
, 1401
(2008
).17.
S. A.
Jewell
, E.
Hendry
, T. H.
Isaac
, and J. R.
Sambles
, New J. Phys.
10
, 033012
(2008
).18.
Y. S.
Kim
, S.-Y.
Lin
, H.-Y.
Wu
, and R.-P.
Pan
, J. Appl. Phys.
109
, 123111
(2011
).19.
N.
Vieweg
, N.
Born
, I.
Al-Naib
, and M.
Koch
, J. Infrared, Millimeter, Terahertz Waves
33
, 327
(2012
).20.
B.
Scherger
, M.
Reuter
, M.
Scheller
, K.
Altmann
, N.
Vieweg
, R.
Dabrowski
, J. A.
Deibel
, and M.
Koch
, J. Infrared, Millimeter, Terahertz Waves
33
, 1117
(2012
).21.
C.-F.
Hsieh
, Y.-C.
Lai
, R.-P.
Pan
, and C.-L.
Pan
, Opt. Lett.
33
, 1174
(2008
).22.
C.-J.
Lin
, Y.-T.
Li
, C.-F.
Hsieh
, R.-P.
Pan
, and C.-L.
Pan
, Opt. Express
16
, 2995
(2008
).23.
R.
Wilk
, N.
Vieweg
, O.
Kopschinski
, and M.
Koch
, Opt. Express
17
, 7377
(2009
).24.
J. H.
Woo
, E.
Choi
, B.
Kang
, E. S.
Kim
, J.
Kim
, Y. U.
Lee
, T. Y.
Hong
, J. H.
Kim
, I.
Lee
, Y. H.
Lee
, and J. W.
Wu
, Opt. Express
20
, 15440
(2012
).25.
C.-C.
Chen
, W.-F.
Chiang
, M.-C.
Tsai
, S.-A.
Jiang
, T.-H.
Chang
, S.-H.
Wang
, and C.-Y.
Huang
, Opt. Lett.
40
, 2021
(2015
).26.
G.
Isić
, B.
Vasić
, D. C.
Zografopoulos
, R.
Beccherelli
, and R.
Gajić
, Phys. Rev. Appl.
3
, 064007
(2015
).27.
D. C.
Zografopoulos
and R.
Beccherelli
, Sci. Rep.
5
, 13137
(2015
).28.
Z.
Ghattan
, T.
Hasek
, R.
Wilk
, M.
Shahabadi
, and M.
Koch
, Opt. Commun.
281
, 4623
(2008
).29.
Y.
Tadokoro
, T.
Nishikawa
, B.
Kang
, K.
Takano
, M.
Hangyo
, and M.
Nakajima
, Opt. Lett.
40
, 4456
(2015
).30.
M.
Evans
, M.
Davies
, and I.
Larkin
, J. Chem. Soc., Faraday 2 Trans.
69
, 1011
(1973
).31.
G. J.
Evans
, J. K.
Moscicki
, and M. W.
Evans
, J. Mol. Liq.
32
, 149
(1986
).32.
B. J.
Bulkin
and W. B.
Lok
, J. Phys. Chem.
77
, 326
(1973
).33.
U. M. S.
Murthy
and J. K.
Vij
, Liq. Cryst.
4
, 529
(1989
).34.
T.
Nose
, S.
Sato
, K.
Mizuno
, J.
Bae
, and T.
Nozokido
, Appl. Opt.
36
, 6383
(1997
).35.
36.
D.
Turchinovich
, P.
Knobloch
, G.
Luessem
, and M.
Koch
, Proc. SPIE
4463
, 65
(2001
).37.
T.
Kamei
, Y.
Utsumi
, H.
Moritake
, K.
Toda
, and H.
Suzuki
, Electron. Commun. Jpn. (Part II: Electronics)
86
, 49
.38.
R.-P.
Pan
, T.-R.
Tsai
, C.-Y.
Chen
, and C.-L.
Pan
, J. Biol. Phys.
29
, 335
(2003
).39.
J.
Leys
, G.
Sinha
, C.
Glorieux
, and J.
Thoen
, Phys. Rev. E
71
, 051709
(2005
).40.
Y.
Takanishi
, K.
Ishikawa
, J.
Watanabe
, H.
Takezoe
, M.
Yamashita
, and K.
Kawase
, Phys. Rev. E
71
, 061701
(2005
).41.
J.-I.
Nishizawa
, T.
Yamada
, T.
Sasaki
, T.
Tanabe
, T.
Wadayama
, T.
Tanno
, and K.
Suto
, Appl. Surf. Sci.
252
, 4226
(2006
).42.
M.
Oh-e
, H.
Yokoyama
, M.
Koeberg
, E.
Hendry
, and M.
Bonn
, Opt. Express
14
, 11433
(2006
).43.
F.
Rutz
, T.
Hasek
, M.
Koch
, H.
Richter
, and U.
Ewert
, Appl. Phys. Lett.
89
, 221911
(2006
).44.
R.-P.
Pan
, C.-F.
Hsieh
, C.-L.
Pan
, and C.-Y.
Chen
, J. Appl. Phys.
103
, 093523
(2008
).45.
R.
Wilk
, N.
Vieweg
, O.
Kopschinski
, T.
Hasek
, and M.
Koch
, J. Infrared, Millimeter, Terahertz Waves
30
, 1139
(2009
).46.
V. V.
Meriakri
, I. P.
Nikitin
, C.-L.
Pan
, R.-P.
Pan
, M.
Parkhomenko
, and E.
Chigryai
, Liq. Cryst.
37
, 1453
(2010
).47.
E. M.
Pogson
, R. A.
Lewis
, M.
Koeberle
, and R.
Jacoby
, Proc. SPIE
7728
, 77281Y
(2010
).48.
N.
Vieweg
, C.
Jansen
, M. K.
Shakfa
, M.
Scheller
, N.
Krumbholz
, R.
Wilk
, M.
Mikulics
, and M.
Koch
, Opt. Express
18
, 6097
(2010
).49.
N.
Vieweg
, M. K.
Shakfa
, B.
Scherger
, M.
Mikulics
, and M.
Koch
, J. Infrared, Millimeter, Terahertz Waves
31
, 1312
(2010
).50.
N.
Vieweg
and M.
Koch
, Appl. Opt.
49
, 5764
(2010
).51.
C.-S.
Yang
, C.-J.
Lin
, R.-P.
Pan
, C. T.
Que
, K.
Yamamoto
, M.
Tani
, and C.-L.
Pan
, J. Opt. Soc. Am. B
27
, 1866
(2010
).52.
N.
Vieweg
, M. K.
Shakfa
, and M.
Koch
, Opt. Commun.
284
, 1887
(2011
).53.
H.
Park
, E. P. J.
Parrott
, F.
Fan
, M.
Lim
, H.
Han
, V. G.
Chigrinov
, and E.
Pickwell-MacPherson
, Opt. Express
20
, 11899
(2012
).54.
N.
Vieweg
, B. M.
Fischer
, M.
Reuter
, P.
Kula
, R.
Dabrowski
, M. A.
Celik
, G.
Frenking
, M.
Koch
, and P. U.
Jepsen
, Opt. Express
20
, 28249
(2012
).55.
N.
Vieweg
and A.
Deninger
, Proc. SPIE
8642
, 86420K
(2013
).56.
M.
Naftaly
and R.
Dudley
, Opt. Mater. Express
3
, 459
(2013
).57.
M.
Reuter
, K.
Garbat
, N.
Vieweg
, B. M.
Fischer
, R.
Dabrowski
, M.
Koch
, J.
Dziaduszek
, and S.
Urban
, J. Mater. Chem. C
1
, 4457
(2013
).58.
M.
Reuter
, N.
Vieweg
, B. M.
Fischer
, M.
Mikulicz
, M.
Koch
, K.
Garbat
, and R.
Dabrowski
, APL Mater.
1
, 012107
(2013
).59.
N.
Vieweg
, M.
Celik
, S.
Zakel
, V.
Gupta
, G.
Frenking
, and M.
Koch
, J. Infrared, Millimeter, Terahertz Waves
35
, 478
(2014
).60.
U.
Chodorow
, O.
Chojnowska
, and J.
Parka
, Liq. Cryst.
42
, 1243
(2015
).61.
E.
Mavrona
, U.
Chodorow
, M. E.
Barnes
, J.
Parka
, N.
Palka
, S.
Saitzek
, J.-F.
Blach
, V.
Apostolopoulos
, and M.
Kaczmarek
, AIP Adv.
5
, 077143
(2015
).62.
Z.
Chen
, Y.
Jiang
, M.
Li
, L.
Jiang
, and H.
Ma
, Liq. Cryst.
42
, 947
(2015
).63.
Z.
Chen
, Y.
Jiang
, L.
Jiang
, and H.
Ma
, Spectrochim. Acta
153
, 741
(2016
).64.
W.
Maier
and G.
Meier
, Z. Naturforsch.
16a
, 262
(1951
).65.
G.
Meier
and A.
Saupe
, Mol. Cryst.
1
, 515
(1966
).66.
A. J.
Martin
, G.
Meier
, and A.
Saupe
, Symp. Faraday Soc.
5
, 119
(1971
).67.
P. L.
Nordio
, G.
Rigatti
, and U.
Segre
, Mol. Phys.
25
, 129
(1973
).68.
W. T.
Coffey
, D. S. F.
Crothers
, Y. P.
Kalmykov
, and J. T.
Waldron
, Physica A
213
, 551
(1995
).69.
Y. P.
Kalmykov
, W. T.
Coffey
, D. S. F.
Crothers
, and S. V.
Titov
, Phys. Rev. E
70
, 041103
(2004
).70.
L.
Landau
, E.
Lifshitz
, A.
Kosevich
, and L.
Pitaevskii
, Theory of Elasticity
, Course of Theoretical Physics (Butterworth-Heinemann
, 1986
), Chap. 43.71.
C.
Oseen
, Trans. Faraday Soc.
29
, 883
(1933
).72.
F.
Frank
, Discuss. Faraday Soc.
25
, 19
(1958
).73.
J.
Ericksen
, Arch. Ration. Mech. Anal.
10
, 189
(1962
).74.
R. G.
Priest
, Phys. Rev. A
7
, 720
(1973
).75.
J.
Deschamps
, J. P. M.
Trusler
, and G.
Jackson
, J. Phys. Chem. B
112
, 3918
(2008
).76.
G.
Chen
, H.
Takezoe
, and A.
Fukuda
, Liq. Cryst.
5
, 341
(1989
).77.
J.
Kim
, T.
Kim
, J.-H.
Ko
, and J.-H.
Kim
, J. Korean Phys. Soc.
61
, 862
(2012
).78.
P. L.
Praveen
, N.
Ajeetha
, and D. P.
Ojha
, Russ. J. Phys. Chem. A
84
, 229
(2010
).79.
S.
Urban
, B.
Gestblom
, and R.
Dabrowski
, Phys. Chem. Chem. Phys.
1
, 4843
(1999
).80.
S. J.
Clark
, G. J.
Ackland
, and J.
Crain
, Europhys. Lett.
44
, 578
(1998
).81.
D. A.
Dunmur
and A. E.
Tomes
, Mol. Cryst. Liq. Cryst.
97
, 241
(1983
).© 2016 Author(s).
2016
Author(s)
You do not currently have access to this content.
