एक तरल क्रिस्टल में ओरिएंटेशनल ट्रांजिशन इंटरफ़ेसिक गीला शीट्स के थर्मोडायनामिक ग्रोथ द्वारा ट्रिगर
Summary
यहां, हम तापमान के जवाब में एक लिक्विड क्रिस्टल के एक ओरिएंटल ट्रांजिशन को ट्रिगर करने के लिए प्रोटोकॉल पेश करते हैं। संक्रमण और विस्तृत संक्रमणकालीन विकास का पालन करने के लिए एक नमूना तैयार करने के लिए तरीके का वर्णन किया गया है।
Abstract
तरल क्रिस्टल (एलसी) भौतिक रसायन विज्ञान में, सतह के पास अणु बल्क ओरिएंटेशन को नियंत्रित करने में एक बड़ी भूमिका निभाते हैं। इस प्रकार अब तक, मुख्यतः एलसी डिस्प्ले में वांछित आणविक अभिविन्यास राज्यों को प्राप्त करने के लिए, एलसी की "स्थैतिक" सतह की संपत्ति, तथाकथित सतह एंकरिंग, का सख्ती से अध्ययन किया गया है। अंगूठे के नियम के रूप में, एक बार एलसी के प्रारंभिक अभिविन्यास विशिष्ट सतह उपचारों द्वारा "लॉक" होता है, जैसे कि रगड़ या एक विशिष्ट संरेखण परत के साथ उपचार, यह तापमान के साथ ही मुश्किल से बदलता है यहां, हम तापमान भिन्नता पर एक ओरिएंटिव ट्रांजिशन प्रदर्शित करने वाली एक प्रणाली को प्रस्तुत करते हैं, जो सर्वसम्मति से विरोध करते हैं। संक्रमण के ठीक पर, बड़े एलसी अणुओं को उच्चतर तापमान पर तनेदार (पी) अभिविन्यास के बीच 90 डिग्री के साथ ओरिएंटिव रोटेशन का अनुभव होता है और पहले क्रम में संक्रमणकालीन तरीके से कम तापमान पर ऊर्ध्वाधर (वी) अभिविन्यास होता है। हमने ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी के ध्रुवीकरण के माध्यम से थर्मोडायनेमिक सतह एंकरिंग व्यवहार को ट्रैक किया है (पीओम), ढांकता हुआ स्पेक्ट्रोस्कोपी (डीएस), उच्च-रिज़ोल्यूशन अंतर स्कैनिंग कैलोरीमेट्री (एचआर-डीएससी), और चराई की घटनाओं एक्स-रे विवर्तन (जीआई-एक्सआरडी) और एक प्रशंसनीय शारीरिक व्याख्या तक पहुंच गया: यह कि सतह की वृद्धि से संक्रमण शुरू हो गया है गीला शीट, जो स्थानीय रूप से पी अभिविन्यास के खिलाफ स्थानीय रूप से वी अभिविन्यास लगाते हैं। यह लैंडस्केप एक सामान्य लिंक प्रदान करता है जिसमें समझा जाता है कि कई एलसी सिस्टम में सतह-स्थानीयकृत अभिविन्यास से संतुलन बल्क ओरिएंटेशन कैसे प्रभावित होता है। हमारे लक्षण वर्णन में, एलओसी अणुओं के अभिविन्यास के स्थानिक वितरण पर जानकारी देने के द्वारा पीओएम और डी एस फायदेमंद होते हैं। एचआर-डीएससी संक्रमण के बारे में सटीक उष्मांकिक जानकारी के बारे में जानकारी देता है, जो सीमित संकल्प के कारण पारंपरिक डीएससी उपकरणों द्वारा संबोधित नहीं किया जा सकता है। जीआई-एक्सआरडी सतह-विशिष्ट आणविक अभिविन्यास और शॉर्ट-रेंज ऑर्डरिंग के बारे में जानकारी प्रदान करता है। इस पत्र का लक्ष्य ट्रांसमिशन प्रदर्शित करने वाला एक नमूना तैयार करने के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करना हैशीश और यह दर्शाते हैं कि उपरोक्त विधियों के माध्यम से बल्क और सतहों पर दोनों ही thermodynamic संरचनात्मक भिन्नता का विश्लेषण किया जा सकता है।
Introduction
हाल के वर्षों में, बाहरी उत्तेजनाओं के जवाब में गतिशील आणविक सुविधाओं और सतह के अणुओं के संरचना सीखने में रुचि बढ़ रही है एलसी राज्यों में सामग्रियों के थोक उन्मुखीकरण को प्रभावित कर सकता है। एक उदाहरण एलसी बायोसेंसर का एलसीएस 1 , 2 के एक नए आवेदन के रूप में उपयोग करना है। कितने लक्ष्य जैव-प्रजातियों का पता लगाया जाए, यह जानना महत्वपूर्ण है कि लक्ष्यीकरण अणुओं को बदलने और विकसित करने के साथ संपर्क करने वाले इंटरफेसी एलसीज़ कैसे पता लगाते हैं और कैसे वे अपने गुणों को थोक में स्थानांतरित / अनुवादित करते हैं।
इन उत्तरों को पूरा करने के लिए मॉडल का उपयोग करते हुए, हमने उन प्रणालियों के साथ शुरू किया, जिनमें उनकी सतह आणविक अभिविन्यास और थर्मोडायनामिक रूप से अलग-अलग शॉर्ट-रेंज ऑर्डरिंग होती है। ये सिस्टम हमें व्यवस्थित तरीके से परिणामी थोक अभिविन्यास के साथ सतह अभिविन्यास और ऑर्डरिंग में परिवर्तनों को सहसंबंधित करने की अनुमति देते हैं। हाल ही में, हमने कई एलसी सिस्टम पाया जो ओ का प्रदर्शनऋणात्मक संक्रमण, जहां तापमान के साथ एक सहज बल्क आणविक ओरिएंटेशन परिवर्तन होता है सिद्धांत रूप में, ओरिएंटल ट्रांज़िशन को अर्ध-सेकंड ऑर्डर 3 , 4 या अर्ध-प्रथम-क्रम संक्रमण 5 , 6 , 7 , 8 में वर्गीकृत किया जा सकता है। पूर्व में तापमान में परिवर्तन पर निरंतर बल्क आणविक पुनर्निर्धारण के साथ किया जाता है, जबकि बाद में एक असंतत एक दर्शाता है। इस लेख में, हम पी और वी ओरिएंटेशन स्टेट के बीच अर्ध-प्रथम-क्रम पद्धति में एक ओरिएंटिव संक्रमण का वर्णन करते हैं। यह तापमान को बदलकर एकल नीमेटिक (एन) चरण में आय करता है विवरण प्रतिनिधि परिणाम और चर्चा में प्रदान किया जाएगा।
चूंकि थोक में ओरिएंटल परिवर्तन सतह आणविक अभिविन्यास और लघु में बदलाव के द्वारा नियंत्रित किया जाना चाहिए-रेंज ऑर्डरिंग, यह स्पष्ट है कि यह प्रणाली संभावित रूप से अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकती है कि कैसे सतह आणविक अभिविन्यास और शॉर्ट-रेंज ऑर्डरिंग में ऊष्मांकैनी भिन्नता बल्क ओरिएंटेशन को प्रभावित करती है। उपर्युक्त मुद्दों को समझने के लक्ष्य के साथ, इस अनुच्छेद में, हमने चार पूरक विधियों ( यानी, पीओएम, डीएस, एचआर-डीएससी, और जीआई-एक्सआरडी) का इस्तेमाल करते हुए तीन समस्याएं हल की हैं: (1) ओरिएंटेनिस्टल संक्रमण क्या दिखता है? (2) क्या ओरिएंटेशन ट्रांजिशन थर्मल डिटेक्टेबल है? (3) क्यों और कैसे ओरिएंटेशन संक्रमण होता है?
Protocol
Representative Results
Discussion
5-माइक्रोन एलसी सेल ( आंकड़े 1 ए और बी ) का इस्तेमाल करते हुए 10x पोम की छवियों का स्पष्ट रूप से पता चलता है कि थोक एलसी अणुओं की ओरिएंटल स्टेट पी और वी ओरिएंटेशन के बीच पहले के क्रम में तापमान भिन?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
यह काम जेएसपीएस कंकनी अनुदान संख्या 16 एच 06037 द्वारा समर्थित था। एचआर-डीएससी के लिए तकनीकी सहायता के लिए हम हुकइदो विश्वविद्यालय में ईमानदारी से डॉ। युजी ससाकी का आभार व्यक्त करते हैं।
Materials
| CYTOP | Asahi Glass Co. Ltd. | CTX-809A | |
| Solvent for CYTOP | Asahi Glass Co. Ltd. | CT-180 Sol. | |
| Alkaline detergent | Merck KGaA | Extran MA01 | |
| NOA61 | Norland Products, Inc. | #37-322 | Purchasable from Edmund Optics |
| AL1254 | JSR Corporation | Planar alignment material in self-made cells | |
| 4’-butyl-4-heptyl-bicyclohexyl-4-carbonitrile | Nematel GmbH & Co. KG | Custom-made | |
| UV-O3 cleaner | Technovision Inc. | UV-208 | |
| Hot-stage system | Mettler Toledo | HS82 | |
| High-Definition Color Camera Head | Nikon | DS-Fi1 | |
| Impedance/gain-phase analyzer | Solartron Analytical | 1260 | |
| Indium Tin Oxide (ITO)-coated substrate | GEOMATEC Co. Ltd. | Custom-made |
Riferimenti
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