Meten van magnetisch-Tuned ferroelektrische polarisatie in vloeibare kristallen

Hiroki Ueda; Takuya Akita; Yoshiaki Uchida; Tsuyoshi Kimura

doi:10.3791/58018

Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Meten van magnetisch-Tuned ferroelektrische polarisatie in vloeibare kristallen

8.2K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/58018

⸱

15 augustus 2018

Hiroki Ueda¹ , Takuya Akita² , Yoshiaki Uchida² , Tsuyoshi Kimura³

¹Division of Materials Physics, Graduate School of Engineering Science, Osaka University, ²Division of Chemical Engineering, Graduate School of Engineering Science, Osaka University, ³Department of Advance Materials Science, University of Tokyo

In dit artikel

Samenvatting

In dit verslag stellen we een protocol te onderzoeken van de directe magnetoelectric effecten, dat wil zeggen, inductie van ferroelektrische polarisatie door magnetische velden, in vloeibare kristallen toe te passen. Dit protocol biedt een unieke aanpak, ondersteund door de zachtheid van vloeibare kristallen, tot kamertemperatuur magnetoelectrics.

Samenvatting

Materialen met verschijnselen van de koppeling tussen magnetisme en elektriciteit (ferro), hebben dat wil zeggen, magnetoelectric effecten, aangetrokken veel aandacht te wijten aan hun mogelijke toepassingen voor toekomstige apparaat technologieën zoals sensoren en opslag. Conventionele benaderingen, die meestal gebruik te maken van materialen met magnetische metaalionen (of radicalen), hebben echter een groot probleem: alleen een paar materialen zijn bevonden om te laten zien van de koppeling verschijnselen bij kamertemperatuur. Onlangs, hebben wij voorgesteld een nieuwe aanpak om de kamertemperatuur magnetoelectrics. In tegenstelling tot conventionele benaderingen, ons alternatieve voorstel richt zich op een volledig ander materiaal, een "liquid crystal", vrij van magnetische metaalionen. In deze vloeibare kristallen, kan een magnetisch veld worden gebruikt om de controle van de oriënterende staat van constituerende moleculen en de bijbehorende elektrische polarisatie via magnetische anisotropie van de moleculen; het is een ongekende mechanisme van het magnetoelectric effect. In dit verband biedt dit Witboek een protocol voor het meten van ferroelektrische eigenschappen geïnduceerd door een magnetisch veld, dat wil zeggen het rechtstreeks magnetoelectric effect, in vloeibare kristallen. Met de methode gedetailleerde hier, ontdekt wij met succes magnetisch-tuned elektrische polarisatie in de fase van de chirale smectic C van vloeibare kristallen bij kamertemperatuur. Samen met de flexibiliteit van de samenstellende moleculen, die rechtstreeks van invloed is op de magnetoelectric reacties, de geïntroduceerde methode zal dienen om vloeibare kristallen cellen te verwerven meer functies als kamertemperatuur magnetoelectrics en bijbehorende optische materialen.

Inleiding

Onderzoek naar het magnetoelectric (ME)-effect, de inductie van elektrische polarisatie (magnetisatie) door een magnetische (elektrisch) veld, is gericht geweest op de weg naar de nieuwe soorten toepassingen zoals sensoren en opslagtechnologieën. Met recente studies over ME multiferroics¹^,²^,³^,⁴, de doelsystemen op het gebied van ME studie worden uitgebreid tot verschillende soorten solid-state materialen, met inbegrip van anorganische, organische, en Metaal-organische kaders, door gebruik te maken van de spin-lattice koppelingen viel