Medición de polarización ferroelectrica magnético sintonizado en cristales líquidos

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 sustrato debe experimentar una presión suave y uniforme cuando esté en contacto con el rodillo. A continuación, detenga el rodillo en la etapa de traslación para recuperar el sustrato.

Cuando esté listo, coloque el sustrato en alcohol isopropílico durante un minuto. A continuación, seca los sustratos a 80 grados centígrados durante unos minutos. Ahora trabaja con dos sustratos frotados.

Además de los sustratos, tenga una película de resina plana como espaciador. Coloque un sustrato con su ITO y poliimida hacia arriba y deposite pegamento en sus bordes. A continuación, oriente el segundo sustrato sobre el primero con su lado codificado hacia abajo.

Oriente los bordes marcados para que estén en lados opuestos de la celda. Mueva los dos ligeramente antes de adherirlos. Utilice las regiones creadas al desplazar los sustratos para pegar cables conductores con pasta de plata a los lados codificados de los sustratos.

Hornea el conjunto a 150 grados centígrados durante una hora. Ahora use una configuración similar a esta para realizar mediciones del espacio de la celda. Coloque la celda de manera que quede perpendicular a una fuente de luz blanca y frente a un espectrómetro óptico para medir el espectro de transmisión.

La transmitancia medida en función de la longitud de onda permite determinar el espacio entre celdas, que es de aproximadamente 12 micrómetros para esta celda. Para continuar, tenga lista la mezcla de cristal líquido en una celda. La mezcla de cristal líquido está compuesta por estos dos compuestos de pirimidina.

75 miligramos del compuesto uno, junto con 25 miligramos del compuesto dos. Coloque la celda preparada en una etapa caliente a 80 grados centígrados. Con una espátula, introduzca la mezcla de cristal líquido en la célula y confíe en la acción capilar.

Mantenga la celda a 80 grados centígrados durante media hora antes de enfriarla a temperatura ambiente. El siguiente paso es caracterizar la mezcla. En un microscopio, coloque una muestra preparada en una etapa caliente entre dos polarizadores cruzados que estén en línea con la fuente de luz.

Enfoca el microscopio para observar las texturas de la célula. Calentar la muestra a una velocidad de 5 grados centígrados por minuto desde temperatura ambiente hasta 80 grados centígrados, e identificar las fases de cristal líquido a partir de las micrografías de polarización. Utilice las observaciones para determinar las temperaturas de transición.

Las mediciones requieren un imán superconductor capaz de un campo de 9 Tesla. Prepare un inserto para el imán que tenga una varilla para alojar cables coaxiales. En su cabeza, debe haber un terminal de conector.

Al final, debe haber un espacio muestral capaz de contener una celda. Pegue la celda en el espacio de muestra del inserto para que el campo magnético sea paralelo a las superficies del sustrato. Suelde los cables de la celda a los terminales alto y bajo.

También coloque un termómetro en la longitud más ancha de la celda. Cuando esté listo, introduzca el inserto en el imán superconductor. Con cables coaxiales, conecte los terminales del inserto a los instrumentos de medición y recopile datos.

Aquí está la polarización eléctrica en función de la temperatura, que se encuentra integrando la corriente de desplazamiento medida con un electrómetro. En la fase esméctica de la estrella C, se desarrolla una polarización finita al aplicar un campo magnético a unos 328 Kelvin. A medida que el sistema experimenta una transición de fase a la fase esméctica de estrella A, la polarización desaparece.

Estos datos corresponden a la constante dieléctrica medida a 100 hercios utilizando un método cuasi cuasi cuasi terminal con un medidor LCR. En la fase esméctica C-star, se suprime a medida que aumenta el campo magnético. Esto se puede atribuir al cambio en el estado de orientación molecular, junto con el momento dipolar eléctrico.

En la fase esméctica A-star, la constante dieléctrica es independiente del campo magnético. La fijación de la temperatura permite una demostración clara de la actividad magnetoeléctrica. A 300 Kelvin, la muestra se encuentra en la fase esméctica C-star.

Aquí, la polarización eléctrica varía con el cambio del campo magnético. La constante dieléctrica tomada a 100 hercios muestra un comportamiento similar. Las mediciones realizadas a 335 Kelvin cuando el cristal líquido está en la fase esméctica de estrella A no dependen del campo magnético.

Por lo tanto, este método puede proporcionar información sobre la polarización eléctrica sintonizable magnéticamente en cristales líquidos. También se puede aplicar a otras mediciones, como el magnetismo controlable eléctricamente y los efectos ópticos de iluminación en cristales líquidos. Después de cada desarrollo, esta técnica allana el camino para los investigadores en el campo de la física de la materia condensada y la ciencia de los materiales, el acoplamiento magnetoeléctrico en cristales líquidos.