В настоящем докладе мы представляем протокол для изучения прямых магнитоэлектрическим эффекты, т.е., индукции сегнетоэлектриков поляризации, применяя магнитные поля, в жидких кристаллов. Этот протокол обеспечивает уникальный подход, поддерживаемых мягкость жидких кристаллов, чтобы достичь комнатной температуры magnetoelectrics.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Измерения в жидких кристаллов сегнетоэлектриков поляризации, магнитно настроенный
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Материалы, показаны явления сцепления между (Ферро) электричество и магнетизм, т.е., магнитоэлектрическим эффекты, привлекли большое внимание из-за их потенциального применения технологий будущих устройств, таких как датчики и хранения. Однако, традиционные подходы, которые обычно используют материалы, содержащие магнитные ионов металлов (или радикалов), есть серьезная проблема: только несколько материалы были найдены показать связь явлений при комнатной температуре. Недавно мы предложили новый подход к достижению комнатной температуре magnetoelectrics. В отличие от традиционных подходов наши альтернативное предложение фокусируется на совершенно другой материал, «жидкий кристалл», свободной от магнитных ионов металлов. В таких жидких кристаллов магнитное поле может использоваться для управления состоянием ориентационного составных молекул и соответствующей электрической поляризации через магнитной анизотропии молекул; Это беспрецедентный механизм магнитоэлектрическим эффекта. В этом контексте этот документ обеспечивает протокол для измерения сегнетоэлектрические свойства под воздействием магнитного поля, то есть прямой магнитоэлектрическим эффект, в жидких кристаллов. С методом, описанных здесь мы успешно обнаружен магнитно настроенный электрическая поляризация в фазе хиральная smectic C жидкого кристалла при комнатной температуре. Наряду с гибкостью составных молекул, который непосредственно затрагивает магнитоэлектрическим ответы, введен метод будет служить чтобы жидкий кристалл клетки, чтобы приобрести больше функций как комнатной температуре magnetoelectrics и связанного оптические материалы.
Введение
Исследования на магнитоэлектрическим (меня) эффект, индукционная электрическая поляризация (намагниченности) магнитного поля (электрический), была сосредоточена на роман типы приложений, таких как датчики и технологии хранения. С недавнего исследования на меня Мультиферроики1,2,3,4, целевых систем в области меня исследование распространяются на различные типы твердотельных материалов, в том числе неорганических, органических, и металл органических структур, используя спин решетка муфты ловко5,
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
1. Подготовка жидкокристаллические клеток и определение разрыва ячейки
-
Подготовка клетки жидкокристаллический
- Вырезать стеклянные подложки, покрытые Индий/Оксидно оловянные (ИТО) на одной стороне в желаемый размер (типичный размер: 10 x 10 x 1.1 мм, рис. 2A). Чтобы вырезать подложек, скретч линии на их лице с стеклорез и разорвать излишки стекла вручную.
- Мыть, хрусталя субстратов с помощью моющего средства в ультразвуковой ванне на 35 кГц для 30 минут промойте их с дейонизированной водой в ультразвуковой ванне для 10 min. заменить деионизированной воды и промойте субстрата 5 раз для удалени....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Протокол считается успешным, только если ME эффект в образцах, жидкий кристалл наблюдается. Здесь мы измерили прямой меня эффект в образец жидкокристаллического, подготовленный вышеупомянутой процедуры. Для измерений с углом наклона около 45 ° от направления растирание (нормальный smectic слои), потому что крупнейший магнитные поле индуцированной поляризации был обнаружен в этой конфигурации16был применен в плоскости магнитного поля.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Результаты экспериментов показали, что методы, описанные здесь успешно продемонстрировала ME муфты на жидких кристаллах. Наблюдаемые меня и магнито диэлектрические эффекты могут быть связаны с ориентационного переходом молекулярной ориентации в структуре слоя фиксированной smectic. Однако слой нормальное направление n0 в структуре слоя может также изменено путем применения магнитного поля через магнитной анизотропии. Это потому, что молекулы предпочитают иметь механизм параллельных
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторы не имеют ничего сообщать.
Благодарности
Мы благодарим профессора Takanishi за его помощь в нашем эксперименте. Мы также благодарим DIC корпорации для обеспечения соединений учился здесь. Эта работа была поддержана субсидий для страниц JSP парень (16J02711), номер гранта KAKENHI JSP-страницы 17H 01143 и программы для ведущих выпускник школы «Интерактивные материалы Кадетская программа».
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| <прочный>материал | |||
| соединение 1: Рисунок 4(A) | DIC Co., Ltd. | – Н/Д | PYP-8O8 |
| Соединение 2: Рисунок 4(B) | DIC Co., Ltd. | Н/Д | PYP-10O10F |
| Стеклянные подложки с покрытием ITO | Sigma-Aldrich Inc. | 703192-10PK | |
| Моющее средство | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | 031-10401 | |
| Выравнивающий рустальный станок | JSR Co., Ltd. | AL1254 | |
| Спейсер | Teijin Film Solutions Co., Ltd. | Q51-12 | |
| Клей | Хантсман Инк. | ARALDITE RT30 | Для склеивания двух оснований |
| Glue | M& ООО «И Материалы» | Смазка Apiezon H | Для склеивания ячейки и самодельной вставки |
| Серебряная паста | Fujikura Kasei Co., Ltd. | D-753 | |
| Оборудование | |||
| Ультразвуковой очиститель | AS ONE Corp. | ||
| Прядильная машина | Mikasa Co. Ltd. | 1H-D7 | |
| Поляризованный оптический микроскоп | Nikon Co., Ltd. | ECLIPSE LV100N POL | |
| Фильтр короткого прохода | Thorlabs Inc. | FB600-40 | |
| Оптический спектрометр | Ocean Optics Inc. | USB2000+УФ-ВИД | |
| дифференциальный термический анализатор | Rigaku Co., Ltd. | Сверхпроводящий магнит Thermo plus EVO2 | |
| Quantum Design Inc. | Измеритель PPMS | ||
| LCR | Keysight Technologies Ltd. | E4980A | |
| Электрометр | Keithley Instruments Inc. | 6517А |
Ссылки
- Eerenstein, W., Mathur, N. D., Scott, J. F. Multiferroic and magnetoelectric materials. Nature. 442, 759-765 (2006).
- Cheong, S. -W., Mostovoy, M. Multiferroics: A magnetic twist for ferroelectricity. Nature Materials. 6, 13-20 (2007).
- Tokura, Y., Seki, S., Nagaosa, N.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
