Summary
I denne betænkning præsenterer vi en protokol for at undersøge direkte magnetoelectric effekter, dvs., induktion af ferroelectric polarisering ved at anvende magnetfelter i flydende krystaller. Denne protokol giver en unik tilgang, støttet af blødheden af flydende krystaller, at opnå stuetemperatur magnetoelectrics.
Abstract
Materialer viser kobling fænomener mellem magnetisme og elektricitet, (ferro), dvs., magnetoelectric virkninger, har tiltrukket sig stor opmærksomhed på grund af deres potentielle anvendelsesmuligheder for fremtidige indretning teknologier såsom sensorer og opbevaring. Men konventionelle metoder, der normalt anvender materialer indeholdende magnetisk metalioner (eller radikaler), har et stort problem: kun et par materialer er blevet fundet for at vise kobling fænomener ved stuetemperatur. For nylig har foreslået vi en ny indfaldsvinkel for at opnå stuetemperatur magnetoelectrics. I modsætning til konventionelle tilgange fokuserer vores alternative forslag på et helt andet materiale, en "flydende krystal", gratis fra magnetiske metalioner. I sådanne flydende krystaller udnyttes et magnetfelt til at kontrollere orientational tilstand konstituerende molekyler og den tilsvarende elektrisk polarisering gennem magnetisk anisotropy molekyler; Det er en hidtil uset mekanisme af den magnetoelectric effekt. I denne forbindelse indeholder dette white paper en protokol til at måle ferroelectric egenskaber induceret af et magnetisk felt, det vil sige, den direkte magnetoelectric virkning, i et flydende krystal. Med metoden beskrevet her, opdaget vi med held magnetisk tunet elektriske polarisering i chiral smectic C fasen i et flydende krystal ved stuetemperatur. Taget sammen med fleksibiliteten i konstituerende molekyler, som direkte påvirker de magnetoelectric svar, metoden indført vil tjene til at give flydende krystal celler til at erhverve flere funktioner som rum-temperatur magnetoelectrics og tilknyttede optisk materialer.
Introduction
Forskning på den magnetoelectric (mig) virkning, induktion af elektriske polarisering (magnetisering) af et magnetisk (elektrisk) felt, har været rettet mod de nye typer af applikationer såsom sensorer og storage-teknologier. Med de seneste undersøgelser på mig multiferroics1,2,3,4, målsystemerne inden for mig undersøgelse er forlænget til forskellige typer af solid-state materialer, herunder uorganisk, organisk, og metal-økologiske rammer ved at udnytte spin-gitter koblinger lempeligt5,6,7,8,9. Dog stuetemperatur operation, som skal være opfyldt for praktiske udnyttelse af mig materialer med deres ME koblinger, er stadig en udfordrende spørgsmål, og et meget begrænset antal enfaset materialer er blevet rapporteret som stuetemperatur magnetoelectrics til dato10.
Flydende krystaller, som besidder en orientational ordre, undertiden med en delvis positionelle undersøgte også med hensyn til mig materialer i de seneste år11,12,13,14, 15. en af fordelene ved flydende krystaller som mig materialer er deres driftstemperaturen, som flydende krystal faser er typisk stabiliseret omkring stuetemperatur. Et eksempel af mig flydende krystaller rapporteret hidtil er en sammensat mellem magnetiske nano-blodplader med perpendicular magnetic anisotropy og flydende krystaller viser nematisk fasen, kendt som den enkleste flydende-crystal fase besidder kun endimensional orientational rækkefølge15. Det viser det modsatte mig virkning, induktion af magnetisering af et elektrisk felt, gennem elektrisk-felt manipulation af koblede trombocyttal og molekylær retningslinjer.
For nylig, en anden unik strategi at etablere ME effekt i flydende krystaller var foreslåede16. Fokus i denne strategi er at skabe en chiral smectic C (SmC *) fase med endimensionale positionelle ordre, hvilket resulterer i et diffust lag struktur kaldet smectic lag. En karakteristisk for SmC * fase er, at en molekylær orientering vektor n er kombineret med en lokal elektrisk dipolmoment Pedersen. Denne korrelation er fastsat af kombinationen af hældende orientering af de stang-lignende konstituerende molekyler smectic lag normalt n0 og chiralitet-induceret spejl (og inversion) symmetri bryde i molekylerne. Fra synspunkt af symmetrier, den tidligere ændringer symmetri fra D∞h (den såkaldte SmA fase, figur 1A) i C2h (den såkaldte SmC fase, figur 1B), og den sidstnævnte bryder spejlsymmetri C2h , således at symmetrien er reduceret i C2 (SmC * fase, se hvert lag i figur 1 c). I hver SmC * lag, er tilstedeværelsen af finite polarisering tilladt langs C2 akse, hvilket er normalt for både n0 og n. Den stærke kobling mellem n og p er afgørende for ferroelectricity i flydende krystaller. I SmC * fase, n justerer i den skrueformede måde gennem lag på lag (figur 1 c), og der er således ingen makroskopisk polarisering. Ferroelectricity i sådanne flydende krystaller er opnået ved hjælp af stærk overflade effekter, som stabilisere tilstanden administrationsprocedurerne orienteret n kendt som et overflade-stabiliseret ferroelectric flydende-crystal (SSFLC) (fig. 1 d). Det skal bemærkes, at ferroelectric polarisering vending altid ledsager et skifte af bi-stabil orientering stater gennem kobling mellem n og p17. Som den inverse effekt forventes en ændring i molekylær orientering af SmC * fase at give anledning til en ændring i elektriske polarisering. Gennem magnetisk anisotropy forårsaget af spins på magnetiske elementer og/eller aromatiske ringe i flydende krystalmolekyler og fleksibiliteten i n i en flydende-crystal stat på grund af svagere molekylære interaktioner end i en solid krystal, er n også afstemmelige af et magnetfelt. Således, SmC * fasen kan blive omdannet til en magnetisk induceret felt administrationsprocedurerne orienteret tilstand svarer til en SSFLC stat. Derfor opnås direkte mig virkning, induktion af elektriske polarisering af et magnetfelt, som udviklingen af makroskopiske elektriske polarisering er foranlediget af en homogen justering af n kombineret med p, i alle lagene.
Vi indføre procedurer for at forberede flydende krystal celler efterforskning af mig koblinger og metoder til at opdage ME effekt. En metode for udarbejdelse af flydende krystal celler blev rapporteret i detaljer tidligere18. Her, har vi ændret denne metode for dielektriske og mig målinger. Med metoden beskrevet her, opdaget vi magnetisk tunet elektriske polarisering, der er den direkte mig virkning, i et flydende krystal viser SmC * fasen ved stuetemperatur.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. forberedelse af flydende krystal celler og bestemmelse af celle-hul
-
Forberedelse af flydende krystal celler
- Skåret glas substrater belagt med indium/tin-oxid (ITO) på den ene side til den ønskede størrelse (typisk størrelse: 10 x 10 x 1,1 mm, figur 2A). For at skære substraterne, ridse en linje på deres ansigt med et glas cutter og afbryde overskydende glas manuelt.
- Vask skåret glas substrater ved hjælp af et rengøringsmiddel i et ultralydsbad på 35 kHz for 30 min. Skyl dem med deioniseret vand i ultralydsbad i 10 min. Udskift deioniseret vand og skyl substraterne 5 gange til at fjerne forurenende stoffer (figur 2B). Blæse resterende vand med en air-duster-pistol med omhu ikke at røre de bredeste ansigter af substraterne.
- Dryppe polyimid løsninger (justering lag Afretter i Tabel af materialer) på den ITO-coatede side af vasket substrater og spin-coat løsninger på 5000 rpm for 30 s (figur 2 c). Bage substrater ved 200 ° C i 1 time at fjerne opløsningsmidlet og helbrede polyimid tynde film.
- Lægge substraterne på et XZ stadium, så den ITO - og polyimid-coatede side af substraterne vender opad. Placer substrater under en rulle, dækket med en fløjl klud og fix substrater af luft sugning (figur 2D). Anvende en ensartet og bløde pres på substrater med rullen ved at justere højden på scenen.
Bemærk: Her, XZ scenen blev lavet af en maskine butik på Osaka University. - Rotere rullen og flytte fase frem og tilbage under roller 5 gange langs den vandrette retning til at gnide substraterne af fløjl klud. Dyp de gned substrater i isopropylalkohol i 10-50 mL glasbeholder for 1 min til at fjerne forurenende stoffer, og tør dem på 80 ° C i et par minutter.
- Lim de to substrater sammen med 12 μm tykkelse flad harpiks film som afstandsstykker. Bemærk, at limen er placeret kun på kanten af substraterne og de indvendige sider af de limet substrater er belagt med ITO og polyimid. Sørg for at de modsatte substrater har været gnides antiparallel og er lidt forskudt (om 2 mm) for at give nok rum for elektriske terminaler på begge underlag (figur 2E).
- Lim de strømførende ledninger på de ovennævnte områder for terminaler ved hjælp af sølv udførelse pasta (figur 2F). Bage substrater med ledende ledninger ved 150 ° C i 1 time at fjerne opløsningsmidlet i sølv ledende pasta.
-
Bestemmelse af celle hul 19
- Bestråle de tomme celler udarbejdet i 1.1.7 med hvidt lys formerings normalt at deres bredeste ansigt. Måle transmission spektrene ved hjælp af en optisk spektrometer, og observere pseudo sinusformet svingning (figur 3), som vises på grund af Fabry-Pérot effekt20.
- Anslå celle hul d ved hjælp af forholdet d = λ1λ2/2 (λ2-λ1), hvor den bølgelængde λ1 og λ 2 betegne et par af tilstødende peak-bølgelængder i transmission spektre.
2. fremstilling af flydende-crystal blanding og indførsel i cellerne
- Bland to forbindelser, 5-octyl-2-(4-octyloxyphenyl) pyrimidin (sammensatte 1: figur 4A) og (S)-5-decyl-2-[4(2-fluorodecyloxy) phenyl] pyrimidin (sammensatte 2: figur 4B) med en masse forholdet 3:1 i et hætteglas. Forberede 100 mg af løsningen i alt (75 mg af sammensatte 1 og 25 mg af sammensatte 2).
- Sætte den forberedte tomme celle fra trin 1.1.7 på en hot scene, holde temperaturen ved 80 ° C, en temperatur som blanding fra 2.1 er i isotropic flydende fase (figur 5). Indføre blandingen fra trin 2.1 ind i cellen ved hjælp af en spatel og kapillaritet. Holde prøverummets temperatur på 80 ° C i 30 min og derefter køle ned til stuetemperatur med en hastighed på omkring 5 ° C/min.
3. prøven karakterisering
- Sted en celle fyldt med blandingen fra trin 2.2 på en hot scene mellem to krydsede polarisatorer og bestråle den med lys. Observere teksturer af blandingen med skiftende temperatur fra stuetemperatur til 80 ° C med en hastighed på 5 ° C/min. ved hjælp af et mikroskop (og et kort-pass filter med tuning række ~ 600 nm hen til forøge sigtbarhed, som nødvendigt), og identificere flydende krystal faser fra polarisering micrographs21 (figur 6).
- Afgøre fase overgang sekvens og overgangen temperaturer fra de observerede teksturer (figur 5). For SmC * fase, vurdere, skrueformede banen som dobbelt stripe-bredden.
- Bekræfte de første-ordens fase overgang temperaturer af blandingen udarbejdet i 2.1 af differential termisk analyse (DTA; Se Tabel af materialer og producentens anvisninger), som giver en peak (eller dip) anomali på en første-ordens fase overgang (figur 7).
4. dielektriske og Magnetoelectric målinger
- Forberede en kommerciel superledende magnet (Se Tabel af materialer) udstyret med Temperaturstyringer (2-400 K) og magnetiske felt (op til 9 T).
- Forberede en hjemmelavet indsætte for de superledende magnet, som består af tre hoveddele: prøve plads, en stang, herunder fire koaksialkabler, og et stik terminal (figur 8A).
- Lim cellen forberedt i 2.2 på prøve plads i Indsæt (fig. 8B). Tilslut de to ledende ledninger på cellen til terminalerne (høj og lav) prøve plads ved lodning. Sørg for celle pejlemærke for at anvende et magnetfelt i retning parallelt med substrater af cellen. Placere et termometer på den bredeste fly af cellen for at måle den prøve temperatur præcist og indføre insertet i de superledende magnet.
- Tilsluttes en LCR meter connecter terminaler (Se Tabel af materialer) med koaksiale kabler. Måle den dielektriske konstant som funktion af temperatur og magnetfelt ved kvasi fire terminal metoder med måleren LCR (Se producentens instruktioner og vores tidligere arbejde16).
- Tilslut connecter terminaler til en electrometer (Se Tabel af materialer) med koaksiale kabler. Måle den magnetiske felt og temperatur afhængighed af fordrivelse nuværende med electrometer mens du fejer en magnetfelt og temperatur med en konstant hastighed (1,0 T/min for fejende magnetfelt og 5 K/min. fejer temperatur; Se producentens anvisninger og vores tidligere arbejde16). Få elektrisk polarisering ved at integrere fordrivelse aktuelle som funktion af tiden.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Protokollen er betragtes som en succes kun hvis ME virkning i flydende-crystal prøver er observeret. Her målt vi direkte mig virkning i en flydende-crystal prøve udarbejdet af de ovennævnte procedurer. Målinger, blev en i-fly magnetfelt anvendt med vinklen hælder ca 45° fra den gnide retning (normal til smectic lag), fordi den største magnetisk induceret felt polarisering blev opdaget i denne konfiguration16.
Figur 9A viser temperatur profiler af elektriske polarisering. I SmA * fase udvikler ingen elektrisk polarisering enten med eller uden et magnetfelt, hvilket betyder at den SmA * fase ikke er magnetoelectric. Dette resultat er godt forklaret af isotropi i planet vinkelret på den vigtigste akse, som er normalt at smectic lag, af SmA * fase med punkt gruppe D∞ (overveje spejlsymmetri bryde fra D∞h SmA fase). I SmC * fase, på den anden side udvikler begrænsede polarisering ved at anvende magnetfelter. Dette resultat viser en ME kobling i fasen SmC * i det flydende krystal og foreslår ændring i tilstanden molekylære orientering fra simple skrueformede staten som ophæver summen af p i de respektive lag.
I modsætning til udviklingen af elektriske polarisering, er karakteristiske styrkelse af dielektrisk konstant i SmC * fase undertrykt af et magnetfelt (figur 9B). Ekstraudstyr i SmC * er tilskrevet den såkaldte Goldstone-tilstand, der er kendt som en karakteristisk tilstand i de SmC * fase22,23. Denne tilstand svarer til fase udsving i den azimutale orientering af den skrå retning (venstre panel i figur 9 c). Denne tilstand er undertrykt ved at anvende et magnetfelt (højre panel i figur 9 c) på grund af magnetiske anisotropy konstituerende molekyler, som foretrækker en parallel arrangement af n med et magnetfelt, som rapporteret tidligere24, 25 , 26 , 27. undertrykkelse af Goldstone-tilstand angiver, at en fase overgangen finder sted fra SmC * fase til en felt-induceret fase, der svarer til en SSFLC stat (fig. 1 d). Således inducerer anvendelsen af et magnetfelt en ensartet orienteret tilstand af n, som blev opkaldt den magnetisk induceret felt ferroelectric flydende-crystal (MIFLC) stat16.
For at opnå en ligetil resultat viser mig aktivitet af målet, undersøgte vi magnetiske felt afhængighed af elektriske polarisering på faste temperatur. Som et resultat, konstateredes det, at magnetisk induceret elektriske polarisering er til stede i SmC * fase mens fraværende i SmA * fase (figur 10A). Dette giver en direkte dokumentation af ME aktivitet af blandingen studerede her i SmC * fase, det vil sige, magnetisk tunet ferroelectric polarisering i et flydende krystal. Undertrykkelse af dielektrisk konstant af et magnetfelt er tilsyneladende (figur 10B), giver yderligere beviser for realiseringen af MIFLC staten i det magnetiske felt (figur 10C).
Figur 1: skemaer af molekylære orientering stater i flere smectic flydende krystal faser. (A) den SmA, (B) SmC og (C) SmC * faser, og (D) en SSFLC stat. Blå stænger, grå fly og ocker pile repræsenterer gennemsnitlige orientering af rod-lignende molekyler, smectic lag og elektriske dipol øjeblikke, henholdsvis. Her konstituerende molekyler er achiral for (A) og (B) og chiral for (C) og (D). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 2: forberedelse af flydende krystal celler for målinger af mig effekt. (A) opskæring og (B) rengøring af ITO-belagt glas substrater i et ultralydsbad. (C) Spin-coating af polyimid i ITO-coatede side af substraterne. (D) gnide underlag af en fløjl klud til at gøre flydende krystalmolekyler justeres langs en enkelt retning. (E) Gluing af substrater af en epoxyharpiks med afstandsstykker, og (F) at substrater og ledende ledninger af sølv Indsæt. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 3: Transmission spektrum af en tom celle. Celle afstanden (d) kan estimeres ud fra bølgelængder på lokale maxima i spektrum (Se tekst). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 4: molekylære strukturer i de forbindelser, der anvendes i denne undersøgelse. (A) 5-octyl-2-(4-octyloxyphenyl) pyrimidin og (B) (S)-5-decyl-2-[4(2-fluorodecyloxy) phenyl] pyrimidin. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 5: overgangen fasefølge blanding fra trin 2.1. Her, betegne Cry., N *, og Iso., krystallinsk, chiral nematisk og isotropic flydende faser, henholdsvis. Numeriske værdier repræsenterer fase overgang temperaturer. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 6: polarisering micrographs af teksturer af blandingen. Micrographs af (A) SmC *, (B) SmA *, (C) N *, og (D) Iso. faser. Billeder af (A) og (B) blev taget i området samme prøve med lys, der passerer gennem en kort-pass filter og er blevet ændret fra Ueda et al. 201716. Filteret blev udnyttet til at øge synligheden af de periodiske struktur i SmC * fase. A og P betegne retninger af to krydsede polarisatorer sandwiching prøven. Billederne i (C) og (D) blev opnået uden filteret. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 7: Differential termisk analyse (DTA) på blandingen. Stjerner angiver peak (eller dip) afvigelser observeret i DTA, svarer til første-ordens fase overgang temperaturer. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 8: fotografier af opsætningen for mig målinger. (A) et billede af den hjemmelavede indsætte for en superledende magnet og (B) en forstørret visning af insertet i stikprøven plads. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 9: temperatur profiler af dielektriske egenskaber og magnetfelt undertrykkelse af Goldstone-tilstand. (A) elektrisk polarisering og (B) dielektricitetskonstant taget på 100 Hz i valgte magnetfelter. (C) en skematisk illustration af undertrykkelsen af Goldstone-tilstand. Dette tal er blevet ændret fra Ueda et al. 201716. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 10: direkte magnetoelectric virkning og magnetodielectric virkning. (A) magnetfelt profiler af elektriske polarisering og (B) dielektricitetskonstant taget på 100 Hz i SmC * (rød, på 300 K) og SmA * (sort, på 335 K) faser. (C) skematisk illustration af drift mekanisme af ME effekt observeret i denne undersøgelse. Tilstanden skrueformede molekylære orientering (venstre panel) er reversibelt omdannet til en ensartet molekylære orienteret tilstand betegnes en MIFLC tilstand (højre panel, se tekst) ved at anvende en magnetfelt B gennem magnetisk anisotropy, hvor Molekylær orientering foretrækker at være parallel med retningen magnetfelt. Dette tal er blevet ændret fra Ueda et al. 201716. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
De eksperimentelle resultater viste, at de metoder, der beskrives her med succes demonstreret ME kobling i det flydende krystal. Den observerede mig og magneto-dielektriske effekter kan være forbundet med den orientational overgang af molekylære orientering i et fast smectic lag struktur. Lag normale retning n0 i lag strukturen kan også ændres, ved at anvende et magnetfelt gennem magnetisk anisotropy. Dette skyldes, at molekyler foretrækker at have et parallelt arrangement af n og et magnetfelt gennem deres magnetiske anisotropy. De parallel arrangement af n0 og et magnetfelt er også mere stabil end den skrueformede stat i SmC * fase, som MIFLC staten.
At observere ME og magneto-dielektriske effekter med succes, passende foranstaltninger for at opnå SmC * fasen er kritisk. Før de respektive målinger, prøven er varmet op til den isotropic flydende fase og derefter er kølet ned til den SmA * fase ved nul magnetfelt for at justere lag normale n0 langs gnide retning. Ellers udvikler et felt køling procedure fra isotropic flydende fase med høje flydende i konstituerende molekyler til SmA * fase en parallel arrangement af n0 med et magnetisk felt gennem magnetisk anisotropy af molekylerne. Derefter, et magnetisk felt anvendes i SmA * eller SmC * fase, hvor et smectic lag struktur har udviklet, således at vi kan undersøge de dielektriske ejendom i smectic faser med en fast lag struktur.
En passende celle-overflade effekt, der er stærk nok til at løse de smectic lag struktur, men svag nok til at give fleksibilitet i molekylær orientering er derudover også afgørende. For at opnå en optimal balance mellem de to stater, skal man finde de bedste betingelser for en celle-gap længde, gnide styrke og mængde af chiral dopant. Hvis den overflade er for svag, udvikler den smectic fase, som inducerer ferroelectricity ikke. I mellemtiden hvis det er for stærk, en robust SSFLC tilstand er stabiliseret og kan ikke indstilles af et magnetfelt.
I dette papir præsenteres kun et resultat af en direkte mig virkning. Dog kan flydende krystal celler udarbejdet af protokollen udnyttes også til at undersøge en converse mig effekt, dvs., El-field kontrol af magnetisme. Derudover ME effekt etableret i flydende krystaller hidtil, herunder som vist her, ledsager ændringen i molekylær orientering, der dominerer de optiske egenskaber af flydende krystaller. Den magnetiske (elektriske) ændring i elektriske polarisering (magnetisering) forventes derfor, at samtidig give en magneto-(electro-) optisk effekt28. Flydende krystal celler udarbejdet af den nuværende metode har gennemsigtige elektroder, så sådanne optiske egenskaber kan udforskes sammen i den samme prøve.
Flydende krystal faser vises typisk omkring stuetemperatur, og dermed flydende krystaller giver en god platform for oprettelse af stuetemperatur mig aktiviteter. Derudover kan strategien bekræftede her anvendes til enhver flydende krystaller, så længe de viser SmC * faser. Således mere sofistikerede mig funktionaliteter forventes at blive udviklet ved at tillade korrekt valg af materialer, mål.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har ikke noget at oplyse.
Acknowledgments
Vi takker Prof. Takanishi for hans hjælp i vores eksperiment. Vi takker også DIC Corporation for at give forbindelser studerede her. Dette arbejde blev støttet af licensbetaling for JSP'ER Fellow (16J02711), JSP'ER KAKENHI Grant nummer 17H 01143, og programmet for førende kandidat skoler "Interaktive materialer kadet Program".
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Material | |||
| Compound 1: Figure 4(A) | DIC Co., Ltd. | –N/A | PYP-8O8 |
| Compound 2: Figure 4(B) | DIC Co., Ltd. | N/A | PYP-10O10F |
| ITO-coated glass substrates | Sigma-Aldrich Inc. | 703192-10PK | |
| Detergent | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | 031-10401 | |
| Alignment layer planer | JSR Co., Ltd. | AL1254 | |
| Spacer | Teijin Film Solutions Co., Ltd. | Q51-12 | |
| Glue | Huntsman Inc. | ARALDITE RT30 | For gluing two substrates |
| Glue | M&I Materials ltd. | Apiezon H Grease | For gluing a cell and homemade insert |
| Silver paste | Fujikura Kasei Co., Ltd. | D-753 | |
| Equipment | |||
| Ultrasonic cleaner | AS ONE Corp. | AS52GTU | |
| Spin coater | Mikasa Co. Ltd. | 1H-D7 | |
| Polarized optical microscope | Nikon Co., Ltd. | ECLIPSE LV100N POL | |
| Short-pass filter | Thorlabs Inc. | FB600-40 | |
| Optical spectrometer | Ocean Optics Inc. | USB2000+UV-VIS | |
| Differential thermal analyzer | Rigaku Co., Ltd. | Thermo plus EVO2 | |
| Superconducting magnet | Quantum Design Inc. | PPMS | |
| LCR meter | Keysight Technologies Ltd. | E4980A | |
| Electrometer | Keithley Instruments Inc. | 6517A |
References
- Eerenstein, W., Mathur, N. D., Scott, J. F.
- Cheong, S. -W., Mostovoy, M. Multiferroics: A magnetic twist for ferroelectricity. Nature Materials. 6, 13-20 (2007).
- Tokura, Y., Seki, S., Nagaosa, N.
- Fiebig, M., Lottermoser, T., Meier, D., Trassin, M.
- Kagawa, F., Horiuchi, S., Tokunaga, M., Fujioka, M., Tokura, Y. Ferroelectricity in a one-dimensional organic quantum magnet. Nature Physics. 6, 169-172 (2010).
- Stroppa, A., et al. Electric Control of magnetization and interplay between orbital ordering and ferroelectricity in a multiferroic metal-organic framework. Angewandte Chemie International Edition. 50, 5847-5850 (2011).
- Wang, W., et al. Magnetoelectric coupling in the paramagnetic state of a metal-organic framework. Science Reports. 3, 2024 (2011).
- Gómez-Aguirre, L. C., et al. Magnetic ordering-induced multiferroic behavior in [CH3NH3][Co(HCOO)3] metal-organic framework. Journal of the American Chemical Society. 138, 1122-1125 (2016).
- Qin, W., Xu, B., Ren, S. An organic approach for nanostructured multiferroics. Nanoscale. 7, 9122-9132 (2015).
- Scott, J. F.
- Suzuki, K., et al. Influence of applied electric fields on the positive magneto-LC effects observed in the ferroelectric liquid crystalline phase of a chiral nitroxide radical compound. Soft Matter. 9, 4687-4692 (2013).
- Domracheva, N. E., Ovchinnikov, I. V., Turanov, A. N., Konstantinov, V. N. EPR detection of presumable magnetoelectric interactions in the liquid-crystalline state of an iron mesogen. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 269, 385-392 (2004).
- Tomašovičová, N., et al. Capacitance changes in ferronematic liquid crystals induced by low magnetic fields. Phys. Rev. E. 87, 014501 (2013).
- Lin, T. -J., Chen, C. -C., Lee, W., Cheng, S., Chen, Y. -F. Electrical manipulation of magnetic anisotropy in the composite of liquid crystals and ferromagnetic nanorods. Applied Physics Letters. 93, 013108 (2008).
- Mertelj, A., Osterman, N., Lisjak, D., Čopič, M. Magneto-optic and converse magnetoelectric effects in a ferromagnetic liquid crystal. Soft Matter. 10, 9065-9072 (2014).
- Ueda, H., Akita, T., Uchida, Y., Kimura, T. Room-temperature magnetoelectric effect in a chiral smectic liquid crystal. Applied Physics Letters. 111, 262901 (2017).
- Clark, N. A., Lagerwall, S. T. Submicrosecond bistable electro-optic switching in liquid crystals. Applied Physics Letters. 36, 899-901 (1980).
- Vantomme, G., Gelebart, A. H., Broer, D. J., Meijer, E. W. Preparation of liquid crystal networks for macroscopic oscillatory motion induced by light. Journal of Visualized Experiments. (127), e56266 (2017).
- Yang, K. H. Measurements of empty cell gap for liquid-crystal displays using interferometric methods. Journal of Applied Physics. 64 (9), 4780-4781 (1988).
- Born, M., Wolf, E. Principles of Optics. , 6th ed, Pergamon. New York. (1987).
- Dierking, I. Textures of Liquid Crystals. , Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. Weinheim, FRG. (2003).
- Filipič, C., et al. Dielectric properties near the smectic-C* -smectic-A phase transition of some ferroelectric liquid-crystalline systems with a very large spontaneous polarization. Physics Review A. 38, 5833-5839 (1988).
- Carlsson, T., Žekš, B., Filipič, C., Levstik, A. Theoretical model of the frequency and temperature dependence of the complex dielectric constant of ferroelectric liquid crystals near the smectic-C* -smectic-A phase transition. Physics Review A. 42, 877-889 (1990).
- Michelson, A. Physical realization of a Lifshitz point in liquid crystals. Physical Review Letters. 39, 464 (1977).
- Muševič, I., Žekš, B., Blinc, R., Rasing, T., Wyder, P. Phase diagram of a ferroelectric chiral smectic liquid crystal near the Lifshitz point. Physical Review Letters. 48, 192 (1982).
- Muševič, I., Žekš, B., Blinc, R., Rasing, T., Wyder, P. Dielectric study of the modulated smectic C*-uniform smectic C transition in a magnetic field. Physica Status Solidi(b). 119, 727-733 (1983).
- Blinc, R., Muševič, I., Žekš, B., Seppen, A. Ferroelectric liquid crystals in a static magnetic field. Physica Scripta. 35, 38-43 (1991).
- Blinov, L. M. Electrooptical and Magnetooptical Properties of Liquid Crystals. , Wiley-Interscience. (1983).
