قياس الاستقطاب Ferroelectric ضبطها مغناطيسيا بالبلورات السائلة

يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال فيزياء المادة المكثفة وعلوم المواد حول تشغيل درجة حرارة الغرفة للتأثير الكهربائي للمغناطيس. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها تختبر التأثير الكهربائي للمغناطيس في الكريستال السائل مع سيولة عالية. ابدأ بركيزتين زجاجيتين لإنشاء كل خلية بلورية سائلة.

ابدأ بركائز نظيفة مع ITO على جانب واحد ، عادة سنتيمتر مربع واحد. قم بعمل خدش على حافة كل ركيزة للمساعدة في توجيهها في الخطوات اللاحقة. في آلة الطلاء الدوارة ، قم بالتنقيط بمحلول البوليميد على الجانب المشفر ب ITO من الركائز قبل طلاء الدوران.

عند الانتهاء ، اخبز الركائز على حرارة 200 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة. ثم خذ الركائز إلى مرحلة XZ الموجودة تحت أسطوانة مخملية يمكن أن تدور. قم بتوجيه جانب الركيزة ITO لأعلى وبحافتها المميزة نحو الأسطوانة ، وقم بإصلاحها على المسرح.

ابدأ الأسطوانة في مرحلة الترجمة بحيث تتحرك الركيزة ذهابا وإيابا تحت الأسطوانة خمس مرات. يجب أن تتعرض الركيزة لضغط ناعم وموحد عند ملامستها للأسطوانة. ثم أوقف الأسطوانة في مرحلة الترجمة لاسترداد الركيزة.

عند الانتهاء ، ضع الركيزة في كحول الأيزوبروبيل لمدة دقيقة واحدة. ثم جفف الركائز عند 80 درجة مئوية لبضع دقائق. الآن العمل مع ركيزتين مفركين.

بالإضافة إلى الركائز ، لديك فيلم راتنج مسطح للفاصل. ضع ركيزة واحدة مع جانب ITO والبوليميد لأعلى ، وقم بإيداع الغراء عند حوافها. بعد ذلك ، قم بتوجيه الركيزة الثانية فوق الأولى مع جانبها المشفر لأسفل.

قم بتوجيه الحواف المحددة لتكون على جانبي الخلية. قم بتغيير الاثنين قليلا قبل التمسك بهما. استخدم المناطق التي تم إنشاؤها عن طريق تحويل الركائز للصق الأسلاك الموصلة بعجينة الفضة على الجوانب المشفرة للركائز.

اخبز التجميع على حرارة 150 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة. استخدم الآن إعدادا مشابها لهذا لإجراء قياسات لفجوة الخلية. ضع الخلية بحيث تكون عمودية على مصدر الضوء الأبيض وأمام مطياف بصري لقياس طيف الإرسال.

تسمح النفاذية المقاسة كدالة للطول الموجي بتحديد فجوة الخلية ، والتي تبلغ حوالي 12 ميكرومتر لهذه الخلية. للمضي قدما ، جهز خليط الكريستال السائل في خلية. يتكون خليط البلورات السائلة من هذين المركبين البيريميدين.

75 ملليغرام من المركب الأول، مع 25 ملليغرام من المركب الثاني. ضع الخلية المحضرة على مرحلة ساخنة عند 80 درجة مئوية. باستخدام ملعقة ، أدخل خليط الكريستال السائل إلى الخلية ، واعتمد على العمل الشعري.

حافظ على الخلية عند 80 درجة مئوية لمدة نصف ساعة قبل تبريدها إلى درجة حرارة الغرفة. الخطوة التالية هي توصيف الخليط. في المجهر ، ضع عينة محضرة في مرحلة ساخنة بين مستقطبين متقاطعين يتماشى مع مصدر الضوء.

ركز المجهر لمراقبة القوام في الخلية. تسخين العينة بمعدل 5 درجات مئوية في الدقيقة من درجة حرارة الغرفة حتى 80 درجة مئوية ، وتحديد مراحل البلورة السائلة من الصور المجهرية للاستقطاب. استخدم الملاحظات لتحديد درجات الحرارة الانتقالية.

تتطلب القياسات مغناطيسا فائق التوصيل قادرا على مجال 9 تسلا. قم بإعداد ملحق للمغناطيس الذي يحتوي على قضيب لإيواء الكابلات المحورية. على رأسها ، يجب أن يكون هناك طرف موصل.

في نهايته ، يجب أن يكون هناك مساحة عينة قادرة على حمل خلية. قم بلصق الخلية على مساحة عينة الإدخال بحيث يكون المجال المغناطيسي موازيا لأسطح الركيزة. لحام أسلاك الخلية إلى الأطراف العالية والمنخفضة.

ضع أيضا مقياس حرارة على أوسع طول للخلية. عندما تصبح جاهزا ، أدخل الملحق في المغناطيس فائق التوصيل. باستخدام الكابلات المحورية ، قم بتوصيل أطراف الإدخال بأدوات القياس وجمع البيانات.

فيما يلي الاستقطاب الكهربائي كدالة لدرجة الحرارة ، والذي تم العثور عليه من خلال دمج تيار الإزاحة المقاس بمقياس كهربائي. في مرحلة النجم C smectic ، يتطور استقطاب محدود عند تطبيق مجال مغناطيسي عند حوالي 328 كلفن. عندما يخضع النظام لمرحلة انتقالية إلى مرحلة النجم A smectic ، يختفي الاستقطاب.

هذه البيانات مخصصة لثابت العزل الكهربائي المقاس عند 100 هرتز باستخدام طريقة شبه طرفية بأربعة أطراف مع مقياس LCR. في مرحلة النجم C smectic ، يتم قمعها مع زيادة المجال المغناطيسي. يمكن أن يعزى ذلك إلى التغيير في حالة الاتجاه الجزيئي ، إلى جانب عزم ثنائي القطب الكهربائي.

في مرحلة النجم A smectic ، يكون ثابت العزل الكهربائي مستقلا عن المجال المغناطيسي. يسمح تحديد درجة الحرارة بعرض واضح للنشاط الكهرومغناطيسي. عند 300 كلفن ، تكون العينة في مرحلة النجم C smectic.

هنا يختلف الاستقطاب الكهربائي مع تغير المجال المغناطيسي. يظهر ثابت العزل الكهربائي المأخوذ عند 100 هرتز سلوكا مماثلا. لا تعتمد القياسات التي يتم إجراؤها عند 335 كلفن عندما تكون البلورة السائلة في مرحلة النجم A على المجال المغناطيسي.

لذلك يمكن أن توفر هذه الطريقة نظرة ثاقبة للاستقطاب الكهربائي القابل للضبط مغناطيسيا في البلورات السائلة. يمكن تطبيقه أيضا على قياسات أخرى ، مثل المغناطيسية التي يمكن التحكم فيها كهربائيا ، والتأثيرات البصرية للإضاءة في البلورات السائلة. بعد كل تطور ، تمهد هذه التقنية الطريق للباحثين في مجال فيزياء المادة المكثفة وعلوم المواد ، والاقتران الكهرومغناطيسي في البلورات السائلة.