Ferroelektryczneciekłe kryształy

A n n a Z e pW y d z i a ł C h e m i i ,

U n i w e r s y t e t W a r s z a w s k i

- Co to jest ciekły kryształ

- Zjawisko ferroelektryczności w ciekłych kryształach

- Zastosowania

Obserwacja dziwnego zachowania zsyntetyzowanego benzoesanu cholesterylu

Odkrycie nowego stanu skupienia – ciekły kryształ

1888 - Friedrich Reinitzer

O

O

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

1889 – Otto Lehmann

Trochę historii

Ciekły kryształ:

Stan pośredni między fazą krystaliczną i ciekłą (mezofaza)

Cechy cieczy:

•duża płynność•mała lepkość•zdolność do tworzenia powierzchni swobodnej i kropel

Cechy kryształu:

Anizotropia właściwości fizycznych, np.:

• Dwójłomność optyczna• Duża aktywność optyczna

• Zjawisko selektywnego odbicia światła

TEMPERATURA

Ciało stałe3D sieć krystalicznaBrak ruchów translacyjnych i rotacyjnych

Ciecz Porządek orientacyjny i pozycyjnySwobodne lub częściowo ograniczone ruchy translacyjne

CieczPrzypadkowe położenie i orientacjaRotacja i translacja cząstek

Termotropowe ciekłe kryształy

Struktura:

N N*

SmC SmA

Bananowe(bent-shape, bent-core)Dyskotyczne(disc-like)

Budowa molekuł ciekłego kryształu

OO

OO

N

OC8H17

N

H17C8O

O

CH3N

CH3

O O

CH3

O

OCH3

O

O

CH3OO

CH3

O

O CH3

O

O

CH3

Liniowe (calamitic, rod-like)

Ferroelektryczność

SmC*

Molekuły bananowe:

O

O

O

O

N

R

N

R

Molekuły bananowe:

Molekuły bananowe:

antyferroelektryczny ferroelektryczny

racemiczny

homochiralny

E

SmCsPA SmCaPF

SmCsPFSmCaPA

antyferroelektycznysynkliniczny

ferroelektycznyantykliniczny

E=0 E EE=0 E E

antyferroelektycznyantykliniczny

ferroelektycznysynkliniczny

Przełączanie się faz smektycznych pomiędzy stanem antyferro- a ferroelektrycznym, w zależności od przyłożonego pola

Zmiany transmisji światła

-elektronika (miniaturowe kondensatory o dużej pojemności)-informatyka (Ferroelektryczne pamięci RAM)

-rozrywka (kino domowe 3d)

Zastosowania

Stereoskopowe kino domowe

- naprzemiennie otwierana migawka FLC- synchronizacja monitora z okularami- duża prędkość przełączania

Dziękuję za uwagę