Name: Medición de polarización ferroelectrica magnético sintonizado en cristales líquidos (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-15T14:45:00.000+00:00
Duration: 7 min 3 s
Description: Aprende a medir la polarización ferroeléctrica sintonizada magnéticamente en cristales líquidos a temperatura ambiente. Este protocolo utiliza celdas con sustratos de vidrio ITO y recubrimiento de poliimida para estudiar acoplamiento magnetoeléctrico.

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Agradecemos a Prof. Takanishi por su ayuda en nuestro experimento. También agradecemos a DIC Corporation para proporcionar los compuestos estudiados aquí. Este trabajo fue apoyado por subvenciones para el compañero de JSP (16J02711), número de concesión KAKENHI JSP 17H 01143 y el programa para el posgrado "Programa interactivo de cadete de materiales".

1. preparación de las células de cristal líquido y la determinación de la brecha de la célula
<ol><li>
Preparación de las células de cristal líquido
	<ol>
<li>Sustratos de cristal tallado recubiertos con indio/óxido de estaño (ITO) a un lado en el tamaño deseado (tamaño típico: 10 x 10 x 1,1 mm, figura 2A). Para cortar los sustratos, rayar una línea en su cara con un cortador de cristal y romper el vidrio sobrante manualmente.</li>
		<li>Lavado de los substratos de cristal tallado con un detergente en un baño de ultrasonidos a 35 kHz durante 30 minutos enjuagar con agua desionizada en el baño ultrasónico durante 10 minutos reemplazar desionizada agua y enjuagar los sustratos 5 veces para eliminar los contaminantes (figura 2B). Soplar el agua restante con una pistola de aire plumero con cuidado de no tocar la cara más ancha de los sustratos.</li>
		<li>Gotee soluciones de polyimide (cepillo de capa de alineación en la Tabla de materiales) el lado recubierto ITO del sustratos lavados y centrifugado-capa las soluciones a 5000 rpm durante 30 s (figura 2). Hornear los sustratos a 200 ° C por 1 h eliminar el solvente y curar las películas finas del polyimide.</li>
		<li>Poner los sustratos en un escenario XZ para que el lado de los substratos recubiertos de ITO y polyimide esté orientada hacia arriba. Colocar los sustratos bajo un rodillo cubierto con un paño de terciopelo y fijar los sustratos por aire de aspiración (Figura 2D). Aplique una presión suave y uniforme en los sustratos con el rodillo ajustando la altura de la etapa. Nota: Aquí, la etapa XZ fue hecha por una tienda de máquina en la Universidad de Osaka.</li>
		<li>Con el cursor y pasar la etapa y hacia atrás debajo del rodillo 5 veces a lo largo de la dirección horizontal para frotar los sustratos por el paño de terciopelo. Sumergir los sustratos frotados de alcohol isopropílico en un recipiente de vidrio de 10 – 50 mL durante 1 minuto eliminar los contaminantes y secar a 80 ° C durante unos minutos.</li>
		<li>Pegue los dos substratos junto con 12 películas de resina plana de espesor μm como separadores. Tenga en cuenta que puntos adhesivos se colocan solamente en el borde de los substratos y los lados internos de los substratos pegados están cubiertos con el ITO y del polyimide. Asegúrese de que el contrarios sustratos han sido frotados antiparallel y se desplazan ligeramente (aproximadamente 2 mm) para proporcionar suficiente espacios para terminales eléctricos en ambos sustratos (Figura 2E).</li>
		<li>Pegue los cables conductores en los espacios antes mencionados para los terminales mediante el uso de plata realizando pasta (figura 2F). Hornear los sustratos con los alambres conductores a 150 ° C por 1 h para eliminar el solvente en la plata pasta conductora.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Determinación de la brecha de la célula 19<ol>
<li>Irradian las células en blanco preparadas en 1.1.7 con luz blanca propagación normal a la cara más ancha. Medir los espectros de transmisión usando un espectrómetro óptico y observar la oscilación pseudo-senoidal (figura 3), que aparece debido al efecto de Fabry-Pérot20.</li>
		<li>Estimar la brecha de células d usando la relación d = λ1λ22 (λ2-λ,1), donde las longitudes de onda λ1 y λ 2 designar un par de longitudes de onda pico adyacentes en los espectros de transmisión.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. preparación de la mezcla de cristal líquido y la introducción en las células
<ol><li>Mezcla de dos compuestos, pirimidina 5-octyl-2-(4-octyloxyphenyl) (compuesto 1: Figura 4A) y (pirimidina S)-5-decyl-2-[4(2-fluorodecyloxy) fenil] (compuesto 2: Figura 4B) con una relación entre la masa de 3:1 en un frasco de vidrio. Preparar 100 mg de la solución en total (75 mg de compuesto 1 y 25 mg de compuesto 2).</li>
	<li>Poner la celda en blanco preparada de paso 1.1.7 en una escena caliente, manteniendo la temperatura a 80 ° C, una temperatura a la que la mezcla de 2.1 es en la fase líquida isótropa (figura 5). Introducir la mezcla en el paso 2.1 en la célula mediante una espátula y acción capilar. Mantener la temperatura a 80 ° C por 30 min, luego enfriar a temperatura ambiente a una velocidad de unos 5 ° C/min.</li>
</ol>3. Caracterización de la muestra
<ol><li>Una celda llena de la mezcla del paso 2.2 en una escena caliente entre dos polarizadores cruzados e irradiar con la luz. Observar las texturas de la mezcla con el cambio de temperatura desde temperatura ambiente a 80 ° C a una velocidad de 5 ° C/min utilizando un microscopio (y un filtro de paso corta con ajuste gama de ~ 600 nm para mejorar la visibilidad, si es necesario) e identificar las fases de cristal líquido desde la polarización micrografías21 (figura 6).</li>
	<li>Determinar las temperaturas fase transición secuencia y transición de las texturas observadas (figura 5). Para la fase de SmC *, estimar el paso helicoidal doble de la anchura de banda.</li>
	<li>Confirmar las temperaturas de transición de fase de primer orden de la mezcla preparada en el punto 2.1 por análisis térmico diferencial (DTA; véase Tabla de materiales y las instrucciones del fabricante), que proporciona una anomalía pico (o dip) en una fase de primer orden transición (figura 7).</li>
</ol>4. medidas dieléctricas y magneto
<ol><li>Preparar un imán superconductor comercial (véase Tabla de materiales) equipados con reguladores de temperatura (2 400 K) y campo magnético (hasta 9 T).</li>
	<li>Preparar un relleno casero para el imán superconductor, que consta de tres partes principales: espacio muestral, una barra incluyendo cuatro cables coaxial y un conector terminal (figura 8A).</li>
	<li>Pegar la celda en 2.2 en el espacio de muestra del inserto (figura 8B). Conecte los dos cables conductores de la célula a los terminales (alta y baja) del espacio de muestra por soldadura. Asegúrese de que de la orientación de la célula con el fin de aplicar un campo magnético en la dirección paralela a los substratos de la célula. Coloque un termómetro en el plano más amplio de la célula con el fin de medir con precisión la temperatura de la muestra e introducir el inserto en el imán superconductor.</li>
	<li>Conecte los terminales del conector a un medidor LCR (véase Tabla de materiales) con cables coaxiales. Medir la constante dieléctrica en función de la temperatura y campo magnético por medio de métodos terminal casi cuatro con el medidor LCR (véase las instrucciones y nuestro anterior trabajo16).</li>
	<li>Conecte los terminales del conector a un Electrómetro (véase Tabla de materiales) con cables coaxiales. Medir la dependencia del campo magnético y temperatura de desplazamiento actual con el electrómetro mientras barre un campo magnético y la temperatura a un ritmo constante (T/1,0 min para barrido de campo magnético y 5 K/min para el barrido de temperatura; véase las instrucciones del fabricante y nuestro anterior trabajo16). Obtener polarización eléctrica integrando el desplazamiento actual en función del tiempo.</li>
</ol>

<ol><li>Eerenstein, W., Mathur, N. D., Scott, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiferroic+and+magnetoelectric+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Multiferroic and magnetoelectric materials.</a> Nature. 442, 759-765 (2006).</li>
<li>Cheong, S. -W., Mostovoy, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiferroics%3A+A+magnetic+twist+for+ferroelectricity%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Materials%22%5BJournal%5D)">Multiferroics: A magnetic twist for ferroelectricity.</a> Nature Materials. 6, 13-20 (2007).</li>
<li>Tokura, Y., Seki, S., Nagaosa, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiferroics+of+spin+origin%5BTitle%5D)+AND+%22Reports+on+Progress+in+Physics%22%5BJournal%5D)">Multiferroics of spin origin.</a> Reports on Progress in Physics. 77, 076501(2014).</li>
<li>Fiebig, M., Lottermoser, T., Meier, D., Trassin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+evolution+of+multiferroics%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Materials%22%5BJournal%5D)">The evolution of multiferroics.</a> Nature Reviews Materials. 1, 16046(2016).</li>
<li>Kagawa, F., Horiuchi, S., Tokunaga, M., Fujioka, M., Tokura, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ferroelectricity+in+a+one-dimensional+organic+quantum+magnet%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Physics%22%5BJournal%5D)">Ferroelectricity in a one-dimensional organic quantum magnet.</a> Nature Physics. 6, 169-172 (2010).</li>
<li>Stroppa, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electric+Control+of+magnetization+and+interplay+between+orbital+ordering+and+ferroelectricity+in+a+multiferroic+metal-organic+framework%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">Electric Control of magnetization and interplay between orbital ordering and ferroelectricity in a multiferroic metal-organic framework.</a> Angewandte Chemie International Edition. 50, 5847-5850 (2011).</li>
<li>Wang, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetoelectric+coupling+in+the+paramagnetic+state+of+a+metal-organic+framework%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Reports%22%5BJournal%5D)">Magnetoelectric coupling in the paramagnetic state of a metal-organic framework.</a> Science Reports. 3, 2024(2011).</li>
<li>Gómez-Aguirre, L. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+ordering-induced+multiferroic+behavior+in+%5BCH3NH3%5D%5BCo%28HCOO%293%5D+metal-organic+framework%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Magnetic ordering-induced multiferroic behavior in [CH3NH3][Co(HCOO)3] metal-organic framework.</a> Journal of the American Chemical Society. 138, 1122-1125 (2016).</li>
<li>Qin, W., Xu, B., Ren, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+organic+approach+for+nanostructured+multiferroics%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">An organic approach for nanostructured multiferroics.</a> Nanoscale. 7, 9122-9132 (2015).</li>
<li>Scott, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Room-temperature+multiferroic+magnetoelectrics%5BTitle%5D)+AND+%22NPG+Asia+Materials%22%5BJournal%5D)">Room-temperature multiferroic magnetoelectrics.</a> NPG Asia Materials. 5, e72(2013).</li>
<li>Suzuki, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+applied+electric+fields+on+the+positive+magneto-LC+effects+observed+in+the+ferroelectric+liquid+crystalline+phase+of+a+chiral+nitroxide+radical+compound%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">Influence of applied electric fields on the positive magneto-LC effects observed in the ferroelectric liquid crystalline phase of a chiral nitroxide radical compound.</a> Soft Matter. 9, 4687-4692 (2013).</li>
<li>Domracheva, N. E., Ovchinnikov, I. V., Turanov, A. N., Konstantinov, V. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((EPR+detection+of+presumable+magnetoelectric+interactions+in+the+liquid-crystalline+state+of+an+iron+mesogen%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Magnetism+and+Magnetic+Materials%22%5BJournal%5D)">EPR detection of presumable magnetoelectric interactions in the liquid-crystalline state of an iron mesogen.</a> Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 269, 385-392 (2004).</li>
<li>Tomašovičová, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Capacitance+changes+in+ferronematic+liquid+crystals+induced+by+low+magnetic+fields%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+E%22%5BJournal%5D)">Capacitance changes in ferronematic liquid crystals induced by low magnetic fields.</a> Phys. Rev. E. 87, 014501(2013).</li>
<li>Lin, T. -J., Chen, C. -C., Lee, W., Cheng, S., Chen, Y. -F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrical+manipulation+of+magnetic+anisotropy+in+the+composite+of+liquid+crystals+and+ferromagnetic+nanorods%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Electrical manipulation of magnetic anisotropy in the composite of liquid crystals and ferromagnetic nanorods.</a> Applied Physics Letters. 93, 013108(2008).</li>
<li>Mertelj, A., Osterman, N., Lisjak, D., Čopič, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magneto-optic+and+converse+magnetoelectric+effects+in+a+ferromagnetic+liquid+crystal%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">Magneto-optic and converse magnetoelectric effects in a ferromagnetic liquid crystal.</a> Soft Matter. 10, 9065-9072 (2014).</li>
<li>Ueda, H., Akita, T., Uchida, Y., Kimura, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Room-temperature+magnetoelectric+effect+in+a+chiral+smectic+liquid+crystal%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Room-temperature magnetoelectric effect in a chiral smectic liquid crystal.</a> Applied Physics Letters. 111, 262901(2017).</li>
<li>Clark, N. A., Lagerwall, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Submicrosecond+bistable+electro-optic+switching+in+liquid+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Submicrosecond bistable electro-optic switching in liquid crystals.</a> Applied Physics Letters. 36, 899-901 (1980).</li>
<li>Vantomme, G., Gelebart, A. H., Broer, D. J., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+of+liquid+crystal+networks+for+macroscopic+oscillatory+motion+induced+by+light%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Preparation of liquid crystal networks for macroscopic oscillatory motion induced by light.</a> Journal of Visualized Experiments. (127), e56266(2017).</li>
<li>Yang, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurements+of+empty+cell+gap+for+liquid-crystal+displays+using+interferometric+methods%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physics%22%5BJournal%5D)">Measurements of empty cell gap for liquid-crystal displays using interferometric methods.</a> Journal of Applied Physics. 64 (9), 4780-4781 (1988).</li>
<li>Born, M., Wolf, E. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBorn%2C+M+%22Principles+of+Optics%22">Principles of Optics</a>. , 6th ed, Pergamon. New York. (1987).</li>
<li>Dierking, I. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDierking%2C+I+%22Textures+of+Liquid+Crystals%22">Textures of Liquid Crystals</a>. , Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. Weinheim, FRG. (2003).</li>
<li>Filipič, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dielectric+properties+near+the+smectic-C%2A+-smectic-A+phase+transition+of+some+ferroelectric+liquid-crystalline+systems+with+a+very+large+spontaneous+polarization%5BTitle%5D)+AND+%22Physics+Review+A%22%5BJournal%5D)">Dielectric properties near the smectic-C* -smectic-A phase transition of some ferroelectric liquid-crystalline systems with a very large spontaneous polarization.</a> Physics Review A. 38, 5833-5839 (1988).</li>
<li>Carlsson, T., Žekš, B., Filipič, C., Levstik, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Theoretical+model+of+the+frequency+and+temperature+dependence+of+the+complex+dielectric+constant+of+ferroelectric+liquid+crystals+near+the+smectic-C%2A+-smectic-A+phase+transition%5BTitle%5D)+AND+%22Physics+Review+A%22%5BJournal%5D)">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.</a> Physics Review A. 42, 877-889 (1990).</li>
<li>Michelson, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physical+realization+of+a+Lifshitz+point+in+liquid+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+Letters%22%5BJournal%5D)">Physical realization of a Lifshitz point in liquid crystals.</a> Physical Review Letters. 39, 464(1977).</li>
<li>Muševič, I., Žekš, B., Blinc, R., Rasing, T., Wyder, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phase+diagram+of+a+ferroelectric+chiral+smectic+liquid+crystal+near+the+Lifshitz+point%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+Letters%22%5BJournal%5D)">Phase diagram of a ferroelectric chiral smectic liquid crystal near the Lifshitz point.</a> Physical Review Letters. 48, 192(1982).</li>
<li>Muševič, I., Žekš, B., Blinc, R., Rasing, T., Wyder, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dielectric+study+of+the+modulated+smectic+C%2A-uniform+smectic+C+transition+in+a+magnetic+field%5BTitle%5D)+AND+%22Physica+Status+Solidi%28b%29%22%5BJournal%5D)">Dielectric study of the modulated smectic C*-uniform smectic C transition in a magnetic field.</a> Physica Status Solidi(b). 119, 727-733 (1983).</li>
<li>Blinc, R., Muševič, I., Žekš, B., Seppen, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ferroelectric+liquid+crystals+in+a+static+magnetic+field%5BTitle%5D)+AND+%22Physica+Scripta%22%5BJournal%5D)">Ferroelectric liquid crystals in a static magnetic field.</a> Physica Scripta. 35, 38-43 (1991).</li>
<li>Blinov, L. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBlinov%2C+LM+%22Electrooptical+and+Magnetooptical+Properties+of+Liquid+Crystals%22">Electrooptical and Magnetooptical Properties of Liquid Crystals</a>. , Wiley-Interscience. (1983).</li>
</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

Los resultados experimentales mostraron que los métodos descritos aquí con éxito demostraron ME enganche en el cristal líquido. Observado efectos magneto-dieléctrico y ME puedan asociar la transición orientacional de la orientación molecular en una estructura de capa fija esméctica. Sin embargo, la capa dirección normal n0 en la estructura de la capa se puede cambiar también mediante la aplicación de un campo magnético a través de Anisotropía magnética. Esto es porque las moléculas pr...

La investigación sobre el magneto (ME) efecto, la inducción de polarización eléctrica (magnetización) por un campo magnético (eléctrico), se ha enfocado hacia los nuevos tipos de aplicaciones como sensores y tecnologías de almacenamiento. Con recientes estudios me multiferroicos1,2,3,4, los sistemas de destino en el campo de mi estudio se extiende a varios tipos de materiales de estado sólidos, incluyendo inorgánico, orgánico, y armazones metal-orgánicos, utilizando acoplamientos spin-lattice diestramente5,6,7,8,9. Sin embargo, operación de la temperatura, que debe realizarse para la utilización práctica de mí materiales con su ME acoplamientos, sigue siendo un problema desafiante, y un número muy limitado de materiales monofásicos se han divulgado como temperatura magnetoelectrics hasta la fecha10.
Cristales líquidos, que poseen un orden orientacional, a veces con una posición parcial, también se han examinado con respecto a ME materiales en años recientes11,12,13,14, 15. una de las ventajas de cristales líquidos que yo materiales es su temperatura de operación, como fases de cristal líquido generalmente se estabilizan alrededor de temperatura ambiente. Un ejemplo de mí cristales líquidos registrados hasta ahora es un compuesto entre nano-plaquetas magnéticas Anisotropía magnética perpendicular y cristales líquidos que muestra la fase nemática, conocida como la fase de cristal líquido más simple que posee sólo unidimensional orden orientacional15. Demuestra lo contrario ME efecto, la inducción de la magnetización por un campo eléctrico, a través de la manipulación del campo eléctrico de la plaqueta acoplada y las orientaciones moleculares.
Más recientemente, otra estrategia única para establecer el ME efecto en cristales líquidos fue propuesta16. El enfoque de esta estrategia es crear un chiral esméctica C (SmC *) fase con orden posicional unidimensional, lo que resulta en una estructura de capa difusa llamada la capa de esméctica. Una característica de la fase de SmC * es que un vector de orientación molecular n se acopla con un momento de dipolo eléctrico local p. Esta correlación es proporcionada por la combinación de la orientación inclinada de las barra-como moléculas constituyentes con respecto a la esméctica capa normal n0 y la simetría inducida de quiralidad para espejo (e inversión) en las moléculas. Desde el punto de vista de las simetrías, el primero cambia la simetría de D∞h (la denominada SmA fase, figura 1A) en C2h (el supuesto SmC fase, figura 1B) y la Este último rompe la simetría de espejo de C2h para que la simetría se reduce a C2 (SmC * fase, ver cada capa en figura 1). En cada capa de SmC *, se permite la presencia de polarización finita a lo largo del eje de2 C, que es normal a n0 y n. El acoplamiento fuerte entre n y p es esencial para la ferroelectricidad en cristales líquidos. En la SmC * fase, n se alinea de la manera helicoidal a través de la capa por capa (figura 1), y por lo tanto no existe ninguna polarización macroscópica. Ferroelectricidad en estos cristales líquidos se consigue mediante el uso de fuertes efectos de superficie, que estabilizan el estado homogéneo orientado de n conocido como superficie estabilizada ferroeléctricos cristal líquido (SSFLC) estado (figura 1). Cabe señalar que la reversión de la polarización ferroelectrica siempre acompaña una conmutación de Estados bi-estable orientación mediante el acoplamiento entre el n y p17. Como el efecto inverso, se espera que un cambio en la orientación molecular de la SmC * fase dan lugar a un cambio en la polarización eléctrica. A través de Anisotropía magnética causada por giros en elementos magnéticos o anillos aromáticos en moléculas de cristal líquido y la flexibilidad de n en un estado de cristal líquido debido a las interacciones moleculares más débiles que en estado sólido cristalino, n es también ajustable por un campo magnético. Así, la fase de SmC * puede transformarse en un estado homogéneo orientado inducida por campo magnético similar a un estado SSFLC. Por lo tanto, el directo ME efecto, la inducción de polarización eléctrica mediante un campo magnético, se logra que el desarrollo de la polarización eléctrica macroscópico es inducido por una alineación homogénea de n juntada con p, en todas las capas.
Presentamos los procedimientos para preparar las células de cristal líquido para la investigación de mí acoplamientos y metodologías para detectar el ME efecto. Un método para la preparación de las células de cristal líquido fue informada en detalle previamente18. Aquí, modificamos este método dieléctrico y yo las mediciones. Con el método detallado aquí, detectamos polarización eléctrica magnéticamente sintonizada, es decir, el directo ME efecto, en un cristal líquido que muestra SmC * fase a temperatura ambiente.

<table><tbody><tr><td><Material>fuerte</compuesto fuerte></td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>1: Figura 4(A)</td><td>DIC Co., Ltd.</td><td>&ndash; N/A</td><td>PYP-8O8</td></tr><tr><td>Compuesto 2: Figura 4(B)</td><td>DIC Co., Ltd.</td><td>N/A</td><td>PYP-10O10F</td></tr><tr><td>Sustratos de vidrio con recubrimiento ITO</td><td>Sigma-Aldrich Inc.</td><td>703192-10PK</td><td></td></tr><tr><td>Detergente</td><td>Wako Pure Chemical Industries, Ltd.</td><td>031-10401</td><td></td></tr><tr><td>Cepilladora de capas de alineación</td><td>JSR Co., Ltd.</td><td>AL1254</td><td></td></tr><tr><td>Espaciador</td><td>Teijin Film Solutions Co., Ltd.</td><td>Q51-12</td><td></td></tr><tr><td>Pegamento</td><td>Huntsman Inc.</td><td>ARALDITE RT30</td><td>Para pegar dos soportes</td></tr><tr><td>Glue</td><td>M& I Materiales Ltd.</td><td>Apiezon H Grasa</td><td>Para pegar una célula y un inserto casero</td></tr><tr><td>Pasta de plata</td><td>Fujikura Kasei Co., Ltd.</td><td>D-753</td><td></td></tr><tr><td>Equipment</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Limpiador ultrasónico</td><td>AS ONE Corp.</td><td></td><td></td>AS52GTU</tr><tr><td>Recubridora giratoria</td><td>Mikasa Co. Ltd.</td>Microscopio óptico polarizado <td>1H-D7</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Nikon Co., Ltd.</td><td>ECLIPSE LV100N POL</td><td></td></tr><tr><td>Filtro de paso corto</td><td>Thorlabs Inc.</td><td>FB600-40</td><td></td></tr><tr><td>Espectrómetro óptico</td><td>Ocean Optics Inc.</td><td>USB2000 + UV-VIS</td><td></td></tr><tr><td>Analizador térmico diferencial</td><td>Rigaku Co., Ltd.</td><td>Imán superconductor Thermo plus EVO2</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Quantum Design Inc.</td><td>Medidor PPMS</td><td></td></tr><tr><td>LCR</td><td>Keysight Technologies Ltd.</td><td>E4980A</td><td></td></tr><tr><td>Electrómetro</td><td>Keithley Instruments Inc.</td><td>6517A</td><td></td></tr></tbody></table>

medición de polarización ferroelectrica magnético sintonizado en cristales líquidos

Measuring Magnetically-Tuned Ferroelectric Polarization in Liquid Crystals

Materiales que muestran fenómenos de acoplamiento entre el magnetismo y la electricidad (ferro), es decir, efectos magneto, han atraído una gran atención debido a sus posibles aplicaciones para tecnologías de futuros dispositivos como sensores y almacenamiento. Sin embargo, los enfoques convencionales, que utilizan generalmente los materiales que contienen iones metálicos magnéticos (o radicales), tienen un gran problema: se han encontrado sólo unos pocos materiales para mostrar el fenómeno de acoplamiento a temperatura ambiente. Recientemente, hemos propuesto un nuevo enfoque para lograr la temperatura magnetoelectrics. En contraste con los enfoques convencionales, nuestra propuesta alternativa se centra en un material totalmente diferente, un "cristal líquido", libre de iones metálicos magnéticos. En esos cristales líquidos, un campo magnético pueden ser utilizado para controlar el estado orientador de moléculas constituyentes y la polarización eléctrica correspondiente a través de la anisotropía magnética de las moléculas; es un mecanismo sin precedentes del efecto magneto. En este contexto, este documento ofrece un protocolo para medir propiedades ferroeléctricas inducidas por un campo magnético, es decir, el efecto magneto directo, en un cristal líquido. Con el método detallado aquí, se detectó con éxito polarización eléctrica magnéticamente sintonizado en la fase esméctica quiral C de un cristal líquido a temperatura ambiente. Junto con la flexibilidad de las moléculas constituyentes, que afecta directamente a las respuestas de magneto, el método introducido servirá para permitir que las células de cristal líquido para la adquisición de más funciones como temperatura magnetoelectrics y asociados materiales ópticos.

El protocolo se considera un éxito sólo se observa si el ME efecto en las muestras de cristal líquido. Aquí medimos el directo ME efecto en una muestra de cristal líquido preparada por los procedimientos antes mencionados. Para las mediciones, se aplicó un campo de magnético en el plano con el ángulo inclinado unos 45 ° de la dirección del frotamiento (normal a capas de esméctica), ya que se detectó la mayor polarización magnética inducida por el campo en esta configuración<sup class="xre...

En este informe, presentamos un protocolo para examinar los efectos directos de magneto, es decir, la inducción de polarización ferroelectrica mediante la aplicación de campos magnéticos, en los cristales líquidos. Este protocolo proporciona un enfoque único, apoyado por la suavidad de los cristales líquidos, para lograr la temperatura magnetoelectrics.

Medición de polarización ferroelectrica magnético sintonizado en cristales líquidos

Materials showing coupling phenomena between magnetism and (ferro)electricity, i.e., magnetoelectric effects, have attracted a great deal of attention due ...

Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la física de la materia condensada y la ciencia de los materiales sobre el funcionamiento a temperatura ambiente del efecto eléctrico del imán. La principal ventaja de esta técnica es que prueba el efecto eléctrico del imán en cristal líquido con alta fluidez. Comience con dos sustratos de vidrio para crear cada celda de cristal líquido.Comience con sustratos limpios con ITO en un lado, generalmente de un centímetro cuadrado. Haz un rasguño en el borde de cada sustrato para ayudar a orientarlos en pasos posteriores. En un recubridor por centrifugación, gotee la solución de poliimida en el lado codificado por ITO de los sustratos antes de aplicar el recubrimiento por centrifugación.Cuando esté listo, hornee los sustratos a 200 grados centígrados durante una hora. Luego lleve los sustratos a una etapa XZ que está debajo de un rodillo de terciopelo que puede girar. Oriente un sustrato con el lado ITO hacia arriba y con su borde marcado hacia el rodillo, y fíjelo en la plataforma.Inicie el rodillo en la etapa de traslación para que el sustrato se mueva hacia adelante y hacia atrás debajo del rodillo cinco veces. El sus

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JoVE Journal

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Presentamos la síntesis de la tetracianoetileno vanadio ferrimagnet de base orgánica (V [TCNE] x, x ~ 2) por medio de baja temperatura de deposición química de vapor (CVD). Esta receta optimizada produce un aumento de la temperatura de Curie desde 400 K a más de 600 K y una mejora dramática en las propiedades de resonancia magnética.

Deposición de vapor químico de un imán Orgánica, vanadio tetracianoetileno

Aquí, presentamos un protocolo para investigar diagramas de fase multicomponente utilizando perlas magnéticas controladas externamente como portadores de líquido en un enfoque de laboratorio en tubo. Este enfoque puede ayudar en aplicaciones que buscan recopilar más información sobre el cambio de fase en sistemas líquidos complejos.

Fase Diagrama Caracterización utilizando perlas magnéticas como vehículos líquidos

Se presenta un protocolo para detectar y automatizar el bloqueo de modo en un láser de fibra de rotación de polarización no lineal preajustado. La detección de un cambio repentino en el estado de polarización de salida cuando se produce el bloqueo de modo se utiliza para ordenar la alineación de un controlador de polarización dentro de la cavidad con el fin de encontrar condiciones de bloqueo de modo.

Automatización de modo de bloqueo de rotación en un láser de fibra no lineal de polarización a través de mediciones de polarización de salida

Aquí, presentamos un protocolo para desencadenar una transición de orientación de un cristal líquido en respuesta a la temperatura. Se describen metodologías para preparar una muestra con el fin de observar la transición y la evolución de transición detallada.

Transición orientativa en un cristal líquido desencadenada por el crecimiento termodinámico de las húmedas interfaciales

Se presentan procedimientos de fabricación para el ion lantánido altamente magnéticamente sensibles quelantes conjuntos polimoleculares. La respuesta magnética se basa en el tamaño de la Asamblea, que se adapta por extrusión a través de membranas nanopore. Las Asambleas alignability magnética y los cambios estructurales inducidos por la temperatura son monitoreados por las mediciones de birrefringencia, una técnica gratuito para resonancia magnética nuclear y dispersión de neutrones de ángulo...

Procedimientos de fabricación y medidas de birrefringencia para diseñar Ion lantánido magnéticamente sensibles quelantes ensamblajes de fosfolípidos

En este trabajo, presentamos un protocolo directamente creciendo un epitaxial todavía elemento de memoria de titanato de circonio de cable flexible en la mica moscovita.

Una fabricación y método de medición de un elemento ferroeléctrico Flexible basado en heteroepitaxias de Van Der Waals

Aquí, presentamos los protocolos de análisis de la detección diferencial de tiempo resuelto infrarrojo vibracionales espectroscopía electrónica difracción y que permiten observaciones de las deformaciones de las estructuras locales alrededor de las moléculas fotoexcitado en un cilíndrico cristal líquido, dando un punto de vista atómico sobre la relación entre la estructura y la dinámica de este material fotoactivos.

Nuevas técnicas para la observación de la dinámica estructural de los cristales líquidos Photoresponsive

Un protocolo para la fabricación de un dispositivo de pantalla cristalino líquido colestérico reflexión que contiene un dopante quiral redox-sensible que permite el funcionamiento rápido y de baja tensión se presenta.

Un dispositivo cristalino líquido colestérico electroquímico para modulación de Color rápida y de baja tensión

La estructura de la banda fotónica permite comprender cómo se propagan los modos electromagnéticos confinados dentro de un cristal fotónico. En los cristales fotónicos que incorporan elementos magnéticos, estos modos ópticos confinados y resonantes van acompañados de una actividad magneto-óptica mejorada y modificada. Describimos un procedimiento de medición para extraer la estructura de la banda magneto-óptica mediante la microscopía espacial Fourier.

Caracterización espectral y magneto-óptica resuelta en ángulo de nanoestructuras fotónicas

Este protocolo demuestra la preparación de un material fotorreológico que exhibe una fase sólida, varias fases cristalinas líquidas y una fase líquida isotrópica mediante el aumento de la temperatura. Aquí se presentan los métodos para medir la relación estructura-viscoelasticidad del material.

Cambio fotorreológico rápido y de alto contraste de un cristal líquido nemático Twist-Bend

Aquí se presenta un método para medir la birefringencia de las ventanas de vacío maximizando los recuentos de fluorescencia emitidos por Doppler enfriado 25Mg+ iones en una trampa de iones. La birefringencia de las ventanas de vacío cambiará los estados de polarización del láser, que se puede compensar cambiando los ángulos acimutales de las placas de onda externas.

In Situ Medición de la Birefringencia de la Ventana de Vacío usando 25Mg+ Fluorescencia

Aprende a medir la polarización ferroeléctrica sintonizada magnéticamente en cristales líquidos a temperatura ambiente. Este protocolo utiliza celdas con sustratos de vidrio ITO y recubrimiento de poliimida para estudiar acoplamiento magnetoeléctrico.

Medición de polarización ferroelectrica magnético sintonizado en cristales líquidos

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