Name: 液晶における強誘電分極の磁場調整を測定 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-15T14:45:00.000+00:00
Duration: 7 min 3 s
Description: 学ぶ液晶における強誘電分極の磁場調整プロトコル。ITOガラス基板とポリイミド配向膜を用いて液晶セルを作成し、超伝導磁石を使用して室温での磁電効果を測定する手法を解説します。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

私たちの実験では彼の助けを教授高西を感謝いたします。また、DIC 株式会社に感謝、ここで学んだ化合物を提供するため。この作品は、日本学術振興会研究員 (16J02711)、日本学術振興会科研費助成番号の費補助金によって支えられた 17 H 01143 と大学院「インタラクティブな材料士官候補生プログラム」をリードするためのプログラム。

1. 液晶セルおよび細胞のギャップの決定の準備
<ol><li>
液晶セルの作製
	<ol>
<li>カット希望のサイズに 1 つの側面にインジウム/スズ酸化物 (ITO) コートガラス基板 (典型的なサイズ: 10 x 10 x 1.1 mm、図 2 a)。基板をカットするには、ガラス カッターで自分の顔に線をスクラッチし、手動で余分なガラスを断ちます。</li>
		<li>30 分 35 khz 超音波風呂の洗剤を使用してカット ガラス基板 10 分脱イオン置換用超音波洗浄槽で脱イオン水で洗浄し洗浄水し、基板を 5 回洗浄 (図 2 b) 汚染物質を除去します。基板の広い面に触れないように注意して、-ダスター-エアガンと残りの水を吹き飛ばします。</li>
		<li>30 の 5000 rpm でソリューション洗浄基板とスピン コートの ito 面にポリイミド ソリューション (テーブルの材料の配置レイヤー平面) を点滴 s (図 2)。200 ° C、溶媒を除去し、ポリイミド薄膜を治す 1 h で基板を焼きます。</li>
		<li>XZステージ上基板を置き、基板の伊藤とポリイミド コーティング面を上向きにセットします。ベルベットの布と修正による基板上への空気 (図 2 D) を吸引で覆われたローラーの下で基板を配置します。ステージの高さを調整することによって、ローラーで基板上に均一で柔らかい圧力を適用します。 注: ここでは、XZ ステージは、大阪大学で機械工場によって作られました。</li>
		<li>ローラを回転させ、前後 5 回ベルベットの布で基板を摩擦する水平方向に沿ってローラーの下で舞台を移動します。ラビング処理配向膜の基板に付着した汚れ、1 分間 10-50 mL のガラス容器にイソプロピル アルコールに手をつけるし、80 ° C で、数分間乾かします。</li>
		<li>スペーサーとして 12 μ m 厚フラット樹脂フィルムと 2 枚の基板を接着します。接着ポイントが基板の端にのみ配置されて伊藤とポリイミド接着基板の内側が塗られることに注意してください。反対側の基板 antiparallel をこすり、基板 (図 2 e) の両方の電気端子に十分なスペースを提供する (約 2 mm) をシフトされてわずかことを確認します。</li>
		<li>端末を使用して銀導電ペースト (図 2 f) 上記スペースの導電性ワイヤを接着します。銀導電性ペーストで溶媒を削除する 1 h 150 ° C で導電性ワイヤと基板を焼きます。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
セルギャップの定量19<ol>
<li>1.1.7 で広い顔に垂直伝播する白色光を使用した空白セルを照射します。光分光装置による、伝送スペクトルを測定し、擬似正弦波発振は、ファブリ ・ ペロー効果20が表示される (図 3) を確認します。</li>
		<li>Dの関係を使用して、ギャップdを推定、 λ1λ22 (λ2-λ1) を = 波長λ1とλ2透過スペクトルの隣接するピーク波長のペアを表します。</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. 液晶混合物の細胞への導入準備
<ol><li>5-octyl-2-(4-octyloxyphenyl) ピリミジン化合物 2 つをミックス (化合物1:図 4 a) と (S)-5-decyl-2-[4(2-fluorodecyloxy) フェニル] ピリミジン (複合2:図 4 b) ガラス瓶の 3:1 の質量比で。合計 (化合物1の化合物2の 25 mg 75 mg) でソリューションの 100 mg を準備します。</li>
	<li>2.1 からの混合物が等方性液体段階 (図 5) では温度 80 ° C の温度を維持する、熱いステージにステップ 1.1.7 から準備された空白のセルを置きます。ヘラと毛細管を使用してセルにステップ 2.1 からの混合物を紹介します。セル温度 80 ° C、30 分を維持し、約 5 ° C/分の速度で室温まで冷却します。</li>
</ol>3. サンプル評価
<ol><li>セルの場所は、光照射 2 つ交差偏光板との間の熱いステージ上ステップ 2.2 からの混合物でいっぱい。顕微鏡による室温から 5 ° C/分の速度で 80 ° C の温度の変化との混合物のテクスチャを観察 (とチューニング 〜 600 の範囲でショートパス フィルターに応じて、視認性を高めるために nm) から液晶フェーズを洗い出して、偏光顕微鏡写真21 (図 6)。</li>
	<li>(図 5) の観測のテクスチャから相転移シーケンスと遷移温度を決定します。SmC * フェーズでは、ダブル ストライプの幅として螺旋ピッチを推定します。</li>
	<li>示差熱分析で 2.1 で作製した混合物の一次相転移温度を確認 (DTA;テーブルの材料と製造元の指示を参照してください)、一次の段階でピーク (または dip) 異常を提供します。遷移 (図 7)。</li>
</ol>4. 誘電体と電気磁気測定
<ol><li>商業の超伝導磁石を準備温度コント ローラー (2 400 K) と磁場 (9 T) まで装備 (材料の表を参照してください)。</li>
	<li>3 つの主要部分から成っている超電導磁石用自家製挿入の準備: サンプル スペース、4 つの同軸ケーブルとコネクタ端子 (図 8 a) を含むロッド。</li>
	<li>2.2 挿入 (図 8 b) のサンプル スペースで準備セルを接着します。標本空間の (高低) の端子にはんだ付けによるセルの 2 つの導電性ワイヤを接続します。セルの基板に平行な方向に磁場を適用するように細胞の向きのことを確認します。サンプル温度を正確に測定、超電導磁石に挿入を導入するためにセルの広い平面上には、温度計を配置します。</li>
	<li>LCRメータにコネクタ端子を接続 (材料の表を参照してください) 同軸ケーブルを使用。(製造元を参照してくださいと私たちの以前の仕事16) LCRメーターで温度・磁場の関数として準四端子法による誘電定数の測定します。</li>
	<li>電位計にコネクタ端子を接続 (材料の表を参照してください) 同軸ケーブルを使用。抜本的な磁場と温度一定速度 (1.0 T/分抜本的な磁場と温度を全面的な 5 K/分; 参照中、電位計と変位電流の磁場・温度依存性を測定します。製造元の指示と私たちの以前の仕事16)。変位は、時間の関数として電流を統合することにより電気分極を取得します。</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>

著者が明らかに何もありません。

実験の結果, 液晶結合私を示される正常にここで説明したメソッド。観測された私と磁気誘電効果することができます固定スメクティック層構造における分子配向の配向遷移に関連付けられました。ただし、レイヤー構造の層法線方向n0は磁気異方性磁気フィールドを適用することによっても変更できます。これは分子がnとその磁気異方性による磁場の平行配置を持っている方です。N0と磁場の平行整理は、SmC * 相、MIFLC 状態としても螺旋状態よりも安定です。
私を観察して磁気誘電効果正常に、SmC のフェーズを取得する適切な手順は重要です。それぞれの測定の前にサンプル等方性液体段階に熱されるしは冷却ゼロ磁場での SmA * 相ラビング方向に沿って層法線をn0を調整するために。そうでなければ、SmA のフェーズを構成する分子の高流動性等方...

(私) 効果、磁気 (電界) による電気分極 (磁化) の誘導、電気磁気に関する研究、センサーおよびストレージ ・ テクノロジーなどのアプリケーションの新しい種類の方が注目されています。最近の研究私のマルチフェロイックス1,2,3,4, ターゲット システム固体、無機、有機などの様々 なタイプに私の分野で研究を拡張し、金属有機性フレームワーク、スピン-格子カップリングを利用して器用5,6,7,の8,9。ただし、室温動作私の実用的な利用のために達成する必要があります自分の ME と材料・ カップリング、挑戦的な問題だし、単相材料の非常に限られた数は、部屋温度として報告されています。10日に magnetoelectrics。
私に関しても検討されて、時に部分的な位置の 1 つの配向秩序を有する液晶材料13,1412,近年11、、、15. 1 つ私として液晶の利点の材料は、動作温度 - 液晶相は通常室温付近安定。例私の液晶はこれまで報告が垂直磁気異方性磁気ナノ血小板と最も簡単な液晶相として知られているネマティック相を示す液晶複合所持 1 次元のみ配向秩序15。それは私に影響を与える、コンバース血小板結合と分子配向の電場を介したの電界印加による磁化の誘導を示しています。
さらに最近、私を確立する別のユニークな戦略液晶の効果提案16歳でした。この戦略の焦点は、スメクチック層と呼ばれる拡散層構造の一次元の位置の順序でキラルなスメクティック C (SmC *) フェーズを作成します。SmC の段階の 1 つの特徴は、分子配向ベクトルnはローカル電気双極子モーメントpとつながれることです。この相関関係は、傾斜配向スメクティック層法線をn0と、キラリティー誘起ミラー (と反転) 対称性の破れの分子に関して、棒状分子の組み合わせによって提供されます。対称性の観点から、旧D∞h (いわゆる SmA 相、図 1 a) から対称に変更C2h (いわゆる SmC フェーズ、図 1 b) と対称性はC2に減少したので、後者は、 C2hのミラー対称性を破る (SmC * フェーズでは、図 1の各レイヤーを参照してください)。SmC * 各層のn0とnの両方に通常はCの2軸に沿って有限偏波の存在となっています。Nとpの間の強い結合は液晶の強誘電性に不可欠です。SmC * 段階でn層 (図 1)、螺旋的で整合し、従って巨視的分極がないです。このような液晶の強誘電性はn表面安定化強誘電性液晶 (SSFLC) 状態 (図 1) として知られている均一配向状態を安定させる強いの表面効果を使用して実現されます。常に強誘電体の分極反転がnとp17間の結合を通じて双安定配向状態の切り替えに伴うことに注意してください。逆の効果として、SmC の段階の分子の向きの変化は電気分極の変化を生じさせると予想されます。磁気異方性磁気要素および/または液晶分子と固体の結晶状態より弱い分子相互作用による液晶状態のnの柔軟性で芳香環の回転によって引き起こされるnです。また磁場印加による可変。したがって、SmC のフェーズは、強誘電性液晶状態と同様、磁気誘導の均一配向状態に変換できます。したがって、電気分極の開発、 n pですべてのレイヤー結合の配向に起因する、直接私に影響を与える、磁場印加による電気分極の誘導を実現します。
カップリングと ME を検出するための方法論は、私の調査のため液晶セルを準備する手順を紹介する効果。メソッドで報告された液晶セルの準備のための以前18 を詳細します。ここでは、誘電体と私のためのこの方法の測定を変更しました。ここで詳しく説明の方法で室温で SmC のフェーズを示す液晶磁気調整電気分極は、直接私に影響を与えるを検出した.

<table><tbody><tr><td>Material</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>コンパウンド1:図4(A)</td><td>DIC株式会社</td><td>&ndash;該当なし</td><td>PYP-8O8</td></tr><tr><td>化合物 2 図4(B)</td><td>DIC Co., Ltd.</td><td>N/A</td><td>PYP-10O10F</td></tr><tr><td>ITOコーティングガラス基板</td> シ<td>グマ・アルドリッチ社</td><td>703192-10PK</td><td></td></tr><tr><td>洗剤</td><td>和光純薬工業(株)</td><td>031-10401</td><td></td></tr><tr><td>アライメント層プレーナー</td><td>JSR株式会社</td><td>AL1254</td><td></td></tr><tr><td>スペーサー</td><td>帝人フィルムソリューションズ(株)</td><td>Q51-12</td><td></td></tr><tr><td>グル</td><td>ーハンツマン(株)</td><td>ARALDITE RT30</td><td>2つの基板を接着するための</td></tr><tr><td>接着剤</td><td>M&アイマテリアルズ株式会社</td><td>アピエゾンHグリース</td><td>セルと自家製インサートの接着用</td></tr><tr><td>シルバーペースト</td><td>藤倉化成株式会社</td><td>D-753</td><td></td></tr><tr><td><ストロング>機器<・ストロング></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>超音波洗浄機</td><td>アズワン</td><td></td><td></td>AS52GTU</tr><tr><td>スピンコーター</td><td>(株) ミカサ</td><td>1H-D7</td><td></td></tr><tr><td>偏光光学顕微鏡</td><td>ニコン(株)</td><td>ECLIPSE LV100N POL</td><td></td></tr><tr><td>ショートパスフィルター</td><td>Thorlabs Inc.</td><td>FB600-40</td><td></td></tr><tr><td>光学分光器</td><td>オーシャンオプティクス株式会社</td><td>USB2000+UV-VIS</td><td></td></tr><tr><td>示差熱分析装置</td><td>(株)リガク</td><td>サーモプラスEVO2</td><td></td></tr><tr><td>超伝導磁石</td><td>クォンタムデザイン株式会社</td><td>PPMS</td><td></td></tr><tr><td>LCRメーター</td><td>キーサイト・テクノロジーズ(株)</td><td>E4980A</td><td></td></tr><tr><td>型電位計</td><td>ケースレー・インスツルメンツ社</td><td>6517Aの</td><td></td></tr></tbody></table>

液晶における強誘電分極の磁場調整を測定

Measuring Magnetically-Tuned Ferroelectric Polarization in Liquid Crystals

材料 (鉄) 電気と磁気間のカップリング現象を示す、すなわち、マグネトエレク トリック効果、大量のセンサーやストレージなど将来のデバイス技術の潜在的な応用のための関心を集めています。ただし、通常利用する材料の磁性金属イオン (またはラジカル) を含むが、従来のアプローチは主要な問題を抱えている: 室温でカップリング現象を表示する唯一のいくつかの素材が発見されています。最近では、室内温度 magnetoelectrics を達成するために新しいアプローチを提案する.従来のアプローチとは対照的代替提案は完全に異なる素材、「液晶」、磁性金属イオンから自由焦点を当て。このような液晶の磁場を構成する分子と分子の磁気異方性を対応する電気分極の配向状態を制御する利用できます。マグネトエレク トリック効果の前例のない機構です。このコンテキストでは、このペーパーは、磁場、液晶で、つまり、直接マグネトエレク トリック効果誘起強誘電特性を測定するためのプロトコルを提供します。ここで詳しく説明の方法で正常に室温で液晶のキラル スメクティック C 相の電気分極の磁場調整を検出しました。直接電気磁気応答に影響を与える、構成分子の柔軟性と共に撮影方法を紹介液晶セル室温 magnetoelectrics としてより多くの機能を取得するようになるし、関連付けられています。光学材料

プロトコルは、場合私は液晶のサンプルの効果の観察だけ成功とみなされます。ここで直接私の前述の手順で作製した液晶サンプルで効果を測定しました。測定のための面内磁場は最大の磁場誘起分極がこの構成16で検出されたため (スメクティック層に垂直) のラビング方向から約 45 ° によって傾斜角度を適用しました。
図 9 aは、電気分極の温度プロファイルを示しています。SmA * 相、電気分極には、SmA のフェーズがマグネトエレク トリックではないことを意味磁場の有無は成長しません。この結果、スメクティック層に垂直なプリンシパルの軸に垂直な面内異方性によって説明されるも、ポイントと SmA * 相のグループD∞ ( D∞hからミラー対称...

本報告では液晶の磁場の適用による直接マグネトエレク トリック効果、すなわち分極の誘導を検討するプロトコルを提案します。このプロトコルは、部屋温度 magnetoelectrics を達成するために、液晶の柔らかさでサポートされている、ユニークなアプローチを提供します。

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

この方法は、磁石の電気効果の室温動作に関する物性物理学および材料科学の分野における重要な質問に答えるのに役立ちます。この手法の主な利点は、液晶の磁石の電気効果を高い流動性でテストできることです。まず、2枚のガラス基板から始めて、各液晶セルを作成します。まず、片面にITOが1平方センチメートルのきれいな基板から始めます。各基板の端に傷をつけて、後の手順で基板の向きを変えるのを助けます。スピンコーターでは、スピンコーティングの前に、基板のITOコード面にポリイミド溶液を滴下します。終わったら、基板を摂氏200度で1時間焼きます。次に、回転できるベルベットローラーの下にあるXZステージに基板を運びます。基板の伊藤側を上に向け、マークされた端をローラーに向けて、ステージに固定します。平行移動ステージでローラーを始動し、基板がローラーの下で5回前後に移動するようにします。基板は、ローラーと接触したときに柔らかく均一な圧力を受ける必要があります。次に、ローラーを平行移動段階で停止して、基板を回収します。完了したら、基質をイソプロピルアルコールに1分間置きます。次に、基材を摂氏80度で数分間乾燥させます。次に、2つのラビングされた基材で作業します。基板の他に、スペーサー用のフラットな樹脂フィルムを用意しています。ITOとポリイミド面を上にして1つの基板を置き、その端に接着剤を堆積させます。次に、2 番目の基板を 1 番目の基板の上に向け、コード化された面を下にして合わせます。マークされた端をセルの反対側に向けます。2つを少しずらしてから接着します。基板を移動させて作成した領域を使用して、銀ペーストで導線を基板のコード化された側面に接着します。アセンブリを摂氏150度で1時間焼きます。次に、このようなセットアップを使用して、セルギャップの測定を実行します。セルを白色光源に対して垂直になるように配置し、透過スペクトルを測定するための光学分光器の前に置きます。波長の関数として測定された透過率により、このセルの約12マイクロメートルであるセルギャップを決定できます。続行するには、セル内の液晶混合物を準備します。液晶混合物は、これら2つのピリミジン化合物で構成されています。75ミリグラムのコンパウンド1と25ミリグラムのコンパウンド2。準備したセルを摂氏80度の高温のステージに置きます。スパチュラで液晶混合物をセルに導入し、毛細管現象に頼ります。セルを摂氏80度に30分間維持してから、室温に冷却します。次のステップは、混合物の特性評価です。顕微鏡では、準備したサンプルを、光源と一直線に並ぶ2つの交差偏光子の間の高温ステージに置きます。顕微鏡の焦点を合わせて、細胞内のテクスチャを観察します。室温から80°Cまで毎分5°Cの速度で試料を加熱し、偏光顕微鏡写真から液晶相を同定します。観測値を使用して、遷移温度を決定します。測定には、9テスラの磁場が可能な超伝導磁石が必要です。同軸ケーブルを収納するためのロッドが付いたマグネット用のインサートを用意します。その頭には、コネクタ端子が必要です。その最後には、セルを保持できるサンプルスペースがあるはずです。インサートのサンプルスペースにセルを接着して、磁場が基板表面と平行になるようにします。セルのワイヤーを高端子と低端子にはんだ付けします。また、セルの最も広い長さに温度計を置きます。準備ができたら、インサートを超伝導磁石に導入します。同軸ケーブルで、インサートの端子を測定器に接続し、データを収集します。これは、温度の関数としての電気分極であり、電位計で測定された変位電流を積分することによって求められます。スメクティックCスターフェーズでは、約328ケルビンの磁場を印加すると有限分極が発達します。システムがスメクティックA-star相への相転移を経ると、偏光は消えます。これらのデータは、LCRメータを用いた擬似4端子法を用いて100ヘルツで測定した誘電率のものです。スメクティックC-スター期では、磁場が増加するにつれて抑制されます。これは、分子配向状態の変化と電気双極子モーメントに起因すると考えられます。スメクティックA-スター相では、誘電率は磁場に依存しません。温度を固定することで、磁気電気活動を明確に示すことができます。300ケルビンでは、サンプルはスメクティックCスターフェーズにあります。ここで、電気分極は磁場の変化によって変化します。100ヘルツで取られた誘電率は、同様の振る舞いを示します。液晶がスメクティックAスター相にあるときに335ケルビンで行われる測定は、磁場に依存しません。したがって、この方法は、液晶の磁気的に調整可能な電気分極に関する洞察を提供することができます。また、電気的に制御可能な磁気や液晶の照明光学効果など、他の測定にも適用できます。各開発の後、この技術は、物性物理学および材料科学、液晶の磁気電気結合の分野の研究者に道を開きます。

measuring-magnetically-tuned-ferroelectric-polarization-liquid

Research

JoVE Journal

Engineering

工学

我々は、低温化学蒸着（CVD）を介して有機系フェリ磁性体バナジウムテトラ（V [TCNE] X、X〜2）の合成を示します。この最適化されたレシピは、400 Kから600を超えるKのキュリー温度の上昇および磁気共鳴特性の劇的な改善をもたらします。...

有機マグネットの化学気相堆積、バナジウムテトラ

ここでは、ラボインチューブアプローチで外部制御の磁気ビーズを液体キャリアとして使用して多成分状態図を調査するプロトコルを紹介します。このアプローチは、複雑な液体システムの相変化に関するさらなる情報を収集しようとするアプリケーションに役立ちます。...

相図の特徴付け液体担体として磁気ビーズを使用しました

事前に調整された非線形偏光回転ファイバーレーザーのモードロックを検出し、自動化するプロトコルが提示されます。モードロックが発生したときに出力偏光状態が急激に変化したことを検出することで、キャビティ内偏光コントローラのアライメントを指令し、モードロック条件を検出します。...

出力偏光測定を通じて非線形偏波回転ファイバレーザにおけるモードロックの自動化

ここでは、温度に応答して液晶の配向転移を引き起こすプロトコルを提示する。移行および詳細な移行進化を観察するために試料を調製するための方法論が記載されている。...

界面湿潤シートの熱力学的成長によって引き起こされる液晶の配向転移

高磁気応答性希土類金属イオンのキレート polymolecular アセンブリの製作手順が掲載されています。磁場に対する応答は、ナノ細孔膜間押出しによる合わせたアセンブリのサイズによって決まります。アセンブリの磁気無順序と温度誘起構造変化は、複屈折測定,...

製作手順と磁気応答性ランタノイド イオンのキレート リン脂質アセンブリを設計するための複屈折測定

この稿ではプロトコルを提案直接まだエピタキシャル成長するフレキシブル リード ジルコニウム...

作製と Van Der waals 力ヘテロエピタキシーに基づくフレキシブル強誘電性要素の測定法

ここでは、提案する、柱状の光励起分子中の局所構造の変形の観察を可能にする時間分解赤外振動分光法、電子回折の差分検出解析のプロトコル液晶、原子の視点を与える構造とこの光活性物質の動態との関係。...

光応答性液晶の構造ダイナミクスを観察する手法

迅速かつ低電圧操作を許可する酸化還元応答性キラル不純物の提示を含む反射コレステリック液晶液晶表示デバイス作製のためのプロトコル。...

迅速かつ低電圧の色変調のため電気化学コレステリック液晶結晶デバイス

フォトニックバンド構造により、限られた電磁モードがフォトニック結晶内でどのように伝播するかを理解できます。磁気元素を組み込んだフォトニック結晶では、このような閉じ込め光モードや共振光学モードには、光磁気活動の増強と改質が伴います。フーリエ空間顕微鏡により光磁気バンド構造を抽出する測定手順について説明する。...

フォトニックナノ構造のスペクトルと角度分解磁気光学特性

このプロトコルは、温度を上げることによって固相、種々の液晶相、および等方性液相を示す光レオロジー材料の調製を示す。ここで提示する材料の構造粘弾性関係を測定する方法である。...

ツイストベンドネマティック液晶の高コントラストと高速フォトレオロジースイッチング

ここで提示される真空窓の複屈折を測定する方法は、ドップラーがイオントラップで25Mg+イオンを冷却して放出する蛍光度+を最大化することによって行う。真空窓の複屈折は、レーザーの偏光状態を変化させるため、外部波板の方位角を変えることで補正することができます。...

25Mg+蛍光を用いた真空窓複屈折のSitu測定

学ぶ液晶における強誘電分極の磁場調整プロトコル。ITOガラス基板とポリイミド配向膜を用いて液晶セルを作成し、超伝導磁石を使用して室温での磁電効果を測定する手法を解説します。

液晶における強誘電分極の磁場調整を測定

さらに動画を探す