Измерения в жидких кристаллов сегнетоэлектриков поляризации, магнитно настроенный

Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области физики конденсированных сред и материаловедения о работе магнитного электрического эффекта при комнатной температуре. Основное преимущество этой методики заключается в том, что она проверяет электрический эффект магнита в жидком кристалле с высокой текучестью. Начните с двух стеклянных подложек, чтобы создать каждую жидкокристаллическую ячейку.

Начните с чистых подложек с ITO с одной стороны, обычно с одного квадратного сантиметра. Сделайте царапину по краю каждой подложки, чтобы помочь сориентировать их на последующих этапах. На установке для нанесения покрытий методом нанесения покрытий капается полиимидный раствор на сторону подложек, кодируемую ITO, перед нанесением слоя на спиннинг

Когда все будет готово, запекайте подложку при температуре 200 градусов Цельсия в течение часа. Затем перенесите подложку на ступень XZ, которая находится под бархатным валиком, который может вращаться. Ориентируйте подложку ITO-стороной вверх и ее отмеченным краем к ролику и закрепите его на сцене.

Запустите ролик на этапе трансляции так, чтобы основание двигалось вперед и назад под роликом пять раз. Основание должно испытывать мягкое, равномерное давление при контакте с валиком. Затем остановите валик на этапе перемещения, чтобы извлечь основание.

Когда закончите, поместите субстрат в изопропиловый спирт на одну минуту. Затем подсушите субстраты при температуре 80 градусов Цельсия в течение нескольких минут. Теперь работайте с двумя натертыми основаниями.

В дополнение к подложкам, имейте плоскую смоляную пленку для распорки. Положите одну подложку ITO и полиимидной стороной вверх и нанесите клей по краям. Затем сориентируйте вторую подложку поверх первой кодированной стороной вниз.

Расположите отмеченные края так, чтобы они находились на противоположных сторонах клетки. Слегка сдвиньте их, прежде чем приклеить. Используйте области, созданные при смещении подложек, чтобы приклеить проводящие провода с серебристой пастой к закодированным сторонам подложек.

Выпекайте сборку при температуре 150 градусов Цельсия в течение часа. Теперь используйте настройку, подобную этой, для выполнения измерений зазора между ячейками. Поместите ячейку так, чтобы она была перпендикулярна источнику белого света и перед оптическим спектрометром для измерения спектра пропускания.

Измеренный коэффициент пропускания в зависимости от длины волны позволяет определить зазор между ячейками, который для данной ячейки составляет около 12 микрометров. Чтобы продолжить, подготовьте жидкокристаллическую смесь в ячейке. Жидкокристаллическая смесь состоит из этих двух пиримидиновых соединений.

75 миллиграммов соединения 1 вместе с 25 миллиграммами соединения 2. Ставим подготовленную клетку на горячую сцену при температуре 80 градусов Цельсия. С помощью шпателя введите жидкокристаллическую смесь в клетку и опирайтесь на капиллярное действие.

Выдерживайте камеру при температуре 80 градусов Цельсия в течение получаса, прежде чем охладить ее до комнатной температуры. Следующим этапом является характеристика смеси. В микроскоп поместите подготовленный образец в горячий столик между двумя скрещенными поляризаторами, которые находятся на одной линии с источником света.

Сфокусируйте микроскоп, чтобы наблюдать за текстурой клетки. Нагрейте образец со скоростью 5 градусов Цельсия в минуту от комнатной температуры до 80 градусов Цельсия и определите жидкокристаллические фазы по поляризационным микрофотографиям. Используйте наблюдения для определения температур перехода.

Для измерений требуется сверхпроводящий магнит, способный создавать поле 9 Тесла. Подготовьте вставку для магнита, у которого есть стержень для размещения коаксиальных кабелей. В его изголовье должна быть клемма разъема.

В его конце должно быть пространство для образцов, способное вместить клетку. Приклейте ячейку к пространству образца вкладыша так, чтобы магнитное поле было параллельно поверхностям подложки. Припаяйте провода ячейки к верхней и нижней клеммам.

Также поставьте термометр на самую широкую длину ячейки. Когда все будет готово, введите вставку в сверхпроводящий магнит. С помощью коаксиальных кабелей подключите клеммы вставки к измерительным приборам и соберите данные.

Вот электрическая поляризация как функция температуры, найденная путем интегрирования тока смещения, измеренного электрометром. В смектической фазе C-звезды конечная поляризация развивается при подаче магнитного поля на частоте около 328 Кельвинов. По мере того как система претерпевает фазовый переход в смектическую фазу звезды класса А, поляризация исчезает.

Эти данные относятся к диэлектрической проницаемости, измеренной на частоте 100 Гц с использованием квазичетырехконтактного метода с помощью счетчика LCR. В смектической фазе C-звезды она подавляется по мере увеличения магнитного поля. Это можно объяснить изменением состояния ориентации молекул в сочетании с электрическим дипольным моментом.

В смектической фазе звезды класса А диэлектрическая проницаемость не зависит от магнитного поля. Фиксация температуры позволяет наглядно продемонстрировать магнитоэлектрическую активность. При давлении 300 Кельвинов образец находится в смектической фазе С-звезды.

Здесь электрическая поляризация изменяется в зависимости от изменения магнитного поля. Диэлектрическая проницаемость, измеренная при частоте 100 Гц, показывает аналогичное поведение. Измерения, проводимые при давлении 335 Кельвинов, когда жидкий кристалл находится в смектической фазе звезды А, не зависят от магнитного поля.

Таким образом, этот метод может дать представление о магнитно перестраиваемой электрической поляризации в жидких кристаллах. Он также может быть применен к другим измерениям, таким как электрически управляемый магнетизм и оптические эффекты освещения в жидких кристаллах. После каждой разработки эта методика открывает дорогу исследователям в области физики конденсированных сред и материаловедения, магнитоэлектрической связи в жидких кристаллах.