TEKSTURY TERMOTROPOWYCH CIEKŁYCH KRYSZTAŁÓW
|
|
- Witold Piątkowski
- 8 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Czasopismo Techniczne, seria Nauki Podstawowe, zeszyt 8, 1-NP/2009, 95, Politechnika Krakowska, Kraków 2009 WOJCIECH OTOWSKI *, GABRIELA PABIAN * TEKSTURY TERMOTROPOWYCH CIEKŁYCH KRYSZTAŁÓW TEXTURE OF THERMOTROPIC LIQUID CRYSTALS S t r e s z c z e n i e W artykule przedstawiono obrazy mikroskopowe tekstur termotropowych ciekłych kryształów uzyskane w różnych fazach w tym w fazach bananopodobnych i niebieskich. Słowa kluczowe: ciekłe kryształy, tekstury, fazy bananopodobne, fazy niebieskie. * Dr hab. Wojciech Otowski prof. PK, mgr inż. Gabriela Pabian, Instytut Fizyki, Wydział Fizyki Matematyki i Informatyki Stosowanej Politechniki Krakowskiej
2 A b s t r a c t The paper presents polarization microscope pictures of thermotropic liquid crystals textures obtained at banana-like and blue phases. Keywords: liquid crystals, texture, banana-like phases, blue phases.
3 1. CO TO SĄ CIEKŁE KRYSZTAŁY? Co to są ciekłe kryształy? Ciekłe kryształy są uporządkowanymi cieczami, odkrytymi w 1888 roku przez austriackiego botanika F. Reinitzera, a które P.G. de Gennes, laureat nagrody Nobla z fizyki w swym wykładzie wygłoszonym w grudniu 1991 zaliczył do stanu określonego fazą miękką. Soft matter, tytuł wykładu de Gennes a i nazwę egzotycznego stanu skupienia przyjęto tłumaczyć w języku polskim jako fazę miękką. Stan ciekłokrystaliczny jest formą fazy miękkiej posiadającą symetrię niższą niż ciecz izotropowa lecz wyższą niż krystaliczny stan stały. Tak więc ciekłe kryształy są wysoce anizotropowymi cieczami istniejącymi pomiędzy ciałem stałym (fazą krystaliczną), a cieczą izotropową (fazą ciekłą) Stan ciekłokrystaliczny delikatna gra anizotropii kształtu i uporządkowania W krysztale istnieje dalekozasięgowe, uporządkowanie atomów, jonów czy cząsteczek. Wybrane punkty (na przykład środki ciężkości elementów budowy chemicznej) tworzą trójwymiarową sieć przestrzenną. Jedną z podstawowych cech kryształów jest ich anizotropia to znaczy zależność właściwości fizycznych (optycznych, mechanicznych, magnetycznych czy elektrycznych) od wyróżnionego w przestrzeni, kierunku. Ciecze izotropowe różnią się od kryształów zasadniczo tym, że w cieczy cząsteczki mogą łatwo przemieszczać się w całej objętości. Siły międzycząsteczkowe nieustannie tworzą większe zespoły cząstek - asocjaty lub kompleksy. Ruchy translacyjne i reorientacyjne powodują jednak, że stopień asocjacji zmienia się nieustannie - w przypadku cieczy mamy więc do czynienia tylko z uporządkowaniem bliskiego zasięgu. W oddziaływaniu pomiędzy cząsteczkami występują jednocześnie siły wzajemnego przyciągania i odpychania. Przy większych odległościach przewagę mają siły przyciągania, przy bardzo małych siły odpychania. Istnienie faz ciekłokrystalicznych utworzonych z molekuł o silnie anizotropowych kształtach jest wynikiem orientacyjnego uporządkowania dalekiego zasięgu. Uporządkowanie jest wystarczająco silne by pozostawić w fazie niektóre cechy ciała stałego (anizotropię wielkości fizycznych) lecz jednocześnie siły przyciągania są zbyt słabe by uniemożliwić płynność. Ten dualizm fazy ciekłokrystalicznej pojawiającej się pomiędzy w pełni uporządkowanym i całkowicie nieuporządkowanym stanami materii zawarty jest w nazwie faza mezomorficzna (mezofaza). Molekuły tworzące fazy
4 ciekłokrystaliczne zwane są często mezogenami. Faza mezomorficzna jest pojęciem szerokim, obejmującym zarówno ciekłe kryształy jak i plastyczne kryształy. W tej pracy będziemy posługiwać się określeniem fazy ciekłokrystaliczne. Ciekłe kryształy dzielimy zasadniczo na dwie grupy: ciekłe kryształy termotropowe i liotropowe. Podział ten wynika ze sposobu uzyskania stabilnej termodynamicznie fazy ciekłokrystalicznej. Gdy zniszczenie uporządkowania translacyjnego, następuje w wyniku topnienia, mamy do czynienia z ciekłymi kryształami termotropowymi. Parametrem termodynamicznym tego procesu jest temperatura. Ciekłe kryształy termotropowe pojawiają się w wyniku przejścia fazowego w punkcie topnienia (który określa temperaturę topnienia), przechodząc z fazy stałej do fazy ciekłokrystalicznej. Po dalszym podgrzaniu do tak zwanej temperatury klarowania - ang. - clearing point - ciekłe kryształy przechodzą do stanu cieczy izotropowej. Natomiast liotropowe ciekłe kryształy, odkryte po raz pierwszy w latach dwudziestych XX wieku, otrzymamy gdy mezogeny (zazwyczaj amfifilowe) rozpuścimy w odpowiednim (polarnym lub niepolarnym) rozpuszczalniku Jak już wspomniano istotną cechą molekuł ciekłokrystalicznych jest ich anizotropia kształtu. Mogą to być zarówno silnie wydłużone, prętopodobne molekuły kalamityczne jak i spłaszczone, molekuły dyskopodobne, molekuły cegłopodobne (molekuły sanidyczne) lub molekuły wygięte zbliżone do kształtu banana molekuły bananokształtne. Anizotropia kształtu molekuł ciekłych kryształów umożliwia prawie jednoznacznie zdefiniowanie osi molekularnych będących często osiami symetrii układu. Orientacyjne uporządkowanie wyróżnionych osi molekularnych stanowi zasadniczą mikroskopową cechę faz ciekłokrystalicznych. Substancje mające zdolność tworzenia faz ciekłokrystalicznych ze względu na swoje specyficzne właściwości fizyczne jak anizotropia współczynnika załamania czy dwójłomność, ukazują w świetle spolaryzowanym pod mikroskopem optycznym charakterystyczne struktury przestrzenne zwane teksturami. Tekstura to barwny obraz interferencyjny cienkiej warstwy (rzędu kilku mikrometrów) ciekłego kryształu umieszczonych pomiędzy szklanymi płytkami, uwidaczniający stopień uporządkowania (makroskopowej orientacji) molekuł w danej mezofazie. Obrazy te, niezależnie od przyczyny ich powstawania, są charakterystyczne i ich obserwowanie przy zmieniającej się temperaturze pozwala na identyfikowanie fazy. Często optyczne właściwości faz ciekłokrystalicznych wprost odzwierciedlają symetrię ich struktury. Trzeba jednak podkreślić, że poprawna analiza obrazu wymaga dużego doświadczenia, które w przypadku nowych systemów (rodzin) ciekłokrystalicznych we wstępnej fazie badań jest trudne do osiągnięcia. To uwarunkowanie jest szczególnie istotne w przypadku bananowych ciekłych kryształów gdzie opisany w literaturze efekt historii termicznej próbki jest kluczowy. Również analiza tekstur fazy (czy też
5 poprawniej) faz niebieskich (rozróżnia się trzy fazy niebieskie) jest względnie trudna. Mankamentem metody jest również fakt, że zwłaszcza w fazach smektycznych, niewielkie różnice struktury wewnątrz warstw nie zawsze znajdują odbicie w wyraźnych zmianach tekstur. Błąd w interpretacji wywołać może również paramorfoza (pseudomorfoza). Pseudomorfoza to zjawisko dziedziczenia formy zewnętrznej (w przypadku ciekłych kryształów tekstury) przez badany związek, mimo że, dokonało się przejście fazowe z jednej fazy ciekłokrystalicznej do innej [1]. Nową fazę należy wtedy badać innymi dostępnymi metodami. Zazwyczaj jednak obraz tekstury zmienia się podczas przejścia jednej fazy w drugą. Prowadząc zatem obserwacje cienkiej próbki ciekłego kryształu pod mikroskopem polaryzacyjnym, możemy wyznaczyć temperaturę przejść fazowych. Mikroskop polaryzacyjny stosowany w badaniach ciekłych kryształów wyposażony jest w stolik grzewczy, za pomocą którego możemy zmieniać temperaturę badanej substancji ciekłokrystalicznej, umieszczonej między dwoma cienkimi szklanymi płytkami; warstwa ciekłego kryształu uzyskana w ten sposób ma stałą grubość np. 5 µm lub 10 µm Bananopodobne ciekłe kryształy Nazwa tego typu ciekłych kryształów pochodzi od kształtu molekuł, z których są zbudowane; są to wielopierścieniowe cząsteczki wygięte w charakterystyczny sposób przypominający banan (rys. 1.1.). Czasami w literaturze stosuje się też określenie bumerang do opisu kształtu charakterystycznej molekuły. Bananopodobne ciekłe kryształy stały się obiektem szczególnego zainteresowania badaczy w roku 1996, w którym Niori i współpracownicy donieśli o odkryciu właściwości ferroelektrycznych w fazach smektycznych zbudowanych z wygiętych molekuł [2]. Fakt ten wywołał poruszenie wśród badaczy ciekłych kryształów, ponieważ dotychczas ferroelektryczność pojawiała się tylko w fazach mezomorficznych o wystarczająco niskiej symetrii i koniecznie zbudowanych z molekuł chiralnych. Historię bananopodobnych ciekłych kryształów zapoczątkował Vorländer [3], który jako pierwszy w 1923 roku zauważył, że fazy mezomorficzne mogą być tworzone przez molekuły o nieliniowym kształcie. Pierwszym, który w 1993 roku zsyntetyzował związek ciekłokrystaliczny zbudowany z molekuł bananokształtnych był Matsunaga ze współpracownikami [4].
6 Rys Model przestrzenny molekuły bananopodobnego ciekłego kryształu, benzoesanu bis [4- (10-undecenyloksy)benzoiloksy] 1,3-fenylenu, o skrótowej nazwie F-490 w najbardziej stabilnej konformacji. Sześciokąty reprezentują pierścienie benzenowe, które są połączone grupami estrowymi [10]. Bananopodobne ciekłe kryształy reprezentują nową, odrębną klasę termotropowych ciekłych kryształów. Fazy smektyczne tworzone przez wygięte molekuły nie mają odpowiednika wśród faz charakterystycznych dla kalamitycznych ciekłych kryształów, tworzonych przez molekuły prętopodobne czy też wśród dyskotycznych ciekłych kryształów, posiadających smektyczne fazy kolumnowe. Te nowe fazy smektyczne powstają w wyniku specyficznego upakowania bananokształtnych molekuł [2] i w literaturze nazywane są fazami B z indeksem (cyfry od 1 do 8). Specjalne ułożenie molekuł w tych fazach powoduje, że wykazują one własności ferro-, ferri-, lub antyferroelektryczne [5]. Mezofazy złożone z molekuł bananopodobnych są chiralne [6], pomimo tego że poszczególne molekuły są achiralne. Typowa bananokształtna molekuła zbudowana jest z pięciu pierścieni fenylowych. Bananopodobny kształt chemicy uzyskują poprzez przyłączenie gałęzi" molekuły do pierścienia fenylowego w pozycji 1,3 [7,8]. Powstałe w ten sposób zakrzywienie między łańcuchami molekularnymi ma kąt w granicach od do Bananopodobne cząsteczki tworzą fazy smektyczne z krótkozasięgowym pozycyjnym uporządkowaniem w warstwie. Efekty steryczne prowadzą do specyficznego upakowania cząsteczek. W efekcie powstają struktury warstwowe (smektyczne) o symetriach C 2υ, C 2, C 1h, lub C 1 posiadające, jak już wspomniano, własności ferro, ferri lub antyferroelektryczne. Przy ogrzewaniu substancji bananowych najpierw pojawiają się kryształopodobne fazy B 4 i B 3 o najwyższym stopniu uporządkowania, które określa się jako fazy niskotemperaturowe w przeciwieństwie do wysokotemperaturowych faz B 2 lub B 1.
7 Aby opisać orientację bananopodobnej molekuły w pojedynczej warstwie smektycznej, musimy posłużyć się trzema wektorami: normalnym do warstwy (k), wektorem polaryzacji (p) i rzutem direktora, który obrazuje średni kierunek orientacji długich osi molekuł, na płaszczyznę smektyczną (c ) (rys. 1.2.) [9]. Te trzy wektory tworzą układ ortogonalny prawo lub lewoskrętny. Skrętność (chiralność) tego układu wektorów jest przyczyną makroskopowej chiralności fazy mezomorficznej (w naszym przypadku fazy B 2 ), jeżeli tylko sąsiadujące ze sobą warstwy nie będą miały skrętności przeciwnych. Rys Możliwe orientacje bananokształtnych molekuł w warstwie smektycznej. Zwrot wektora p na zewnątrz molekuły jest umowny [9]. Chiralne warstwy smektyczne mogą być ułożone względem siebie na kilka sposobów. Na przykład w fazie B 2 znaleziono aż cztery różne ułożenia (rys. 1.3.): synkliniczno-antyferroelektryczna (C S P A ), antykliniczno-antyferroelektryczna (C A P A ), synkliniczno-ferroelektryczna (C S P F ), antykliniczno-ferroelektryczna (C A P F ) [9]. Najczęściej spotykaną strukturą fazy B 2 jest struktura synklinicznoantyferroelektryczna. Ważnym narzędziem ułatwiającym analizę strukturę fazy B 2 jest polaryzacyjny mikroskop optyczny pozwalający na bezpośrednią obserwację tekstur ciekłokrystalicznych. Zadanie nie należy jednak do prostych, ponieważ pojawianie się opisanych powyżej struktur, silnie zależy od historii termicznej próbki; od tego, czy najpierw próbkę ochładzaliśmy od fazy izotropowej do kryształu, czy też ogrzewaliśmy od kryształu do cieczy izotropowej. Poszczególne struktury mogą też pod wpływem czynników zewnętrznych, takich jak np. pole elektryczne, przechodzić jedna w drugą. Próbka po wyłączeniu pola elektrycznego nie powróci do stanu wyjściowego lecz przejdzie na przykład do innej struktury fazy B 2.
8 Rys Możliwe ułożenia bananokształtnych molekuł w fazie B 2 : synklinicznoantyferroelektryczne (C S P A ), antykliniczno-antyferroelektryczne (C A P A ), synklinicznoferroelektryczne (C S P F ), antykliniczno-ferroelektryczne (C A P F ). Odcienie szarości obrazują przeciwną skrętność sąsiadujących warstw [9]. Poniżej przedstawione są charakterystyczne tekstury bananopodobnego ciekłego kryształu benzoesanu bis [4-(10-undecenyloksy)benzoiloksy] 1,3-fenylenu, o skrótowej nazwie F-490 w zidentyfikowanych fazach bananowych otrzymanych przy ogrzewaniu próbki, oraz zmiana mikroskopowego obrazu tekstury w obszarze przejść fazowych (rys i 1.5.) [10]. Sekwencja faz uzyskana przy ogrzewaniu F-490 przedstawiona jest poniżej, ( 70 C ) ( + 54 C ) ( + 88 C ) Kr B 4 B 3 I Podczas ogrzewania ze stanu krystalicznego na krzywej ogrzewania (krzywa DSC) pojawiają się dwie anomalie związane z przejściami fazowymi w badanej próbce [10]. Pierwsza odpowiada za przejście między dwiema fazami bananowymi B 4 i B 3 natomiast druga, w temperaturze 88 0 C związana jest z przejściem do cieczy izotropowej (punkt klarowania). Fazy B 4 i B 3 są wysokouporządkowanymi, kryształopodobnymi fazami bananopodobnych ciekłych kryształów. Określenie wysokouporządkowane, kryształopodobne jest wnioskiem jaki pojawił się w literaturze przedmiotu po analizach obrazów mikroskopowych (tekstur). W przypadku omawianego związku F-490, obrazy mikroskopowe potwierdzają poprawność przyjętego opisu. Przedstawione na rys tekstury faz B 4 i B 3 ujawniają obraz typowy dla struktur krystalicznych. Bezpośrednia obserwacja obrazu mikroskopowego w obszarze przejścia fazowego jest niezaprzeczalnie unikalnym narzędziem analizy sytuacji fazowej badanego związku. Na rys pokazane są obrazy tekstur uzyskane w przejściach fazowych z fazy B 4 do fazy B 3 i z fazy B 3 do fazy izotropowej dla związku F-490, uzyskane przy ogrzewaniu na lewym rysunku wyraźnie widoczna jest linia frontu zmiany fazy, a na prawym ciemny obszar odpowiadający fazie izotropowej.
9 B 4 (34 C) B 3 (81 C) Rys B 3 (literatura) Tekstury faz bananopodobnych B 4 i B 3 omawianego związku F-490 przy ogrzewaniu próbki (zielone zabarwienie tekstur jest artefaktem sprzętowym). Dla porównania pokazana jest tekstura fazy B 3 prezentowana w literaturze (Neel. K. Dharma, TU Berlin). B 4 B 3 B 3 I Rys Tekstury uzyskane w obszarze przejść fazowych z faz B 4 do B 3 i B 3 do I związku F-490 przy ogrzewaniu próbki (zielone zabarwienie tekstur jest artefaktem sprzętowym). Bardziej spektakularne obrazy tekstur pojawiły się podczas ochładzania próbki F-490, gdzie sekwencja faz wzbogaciła się o przełączalną fazę B 2 (rys. 1.6.): ( + 82 C ) ( + 52 C ) ( + 47 C ) ( 70 C ) I B 2 B 3 B 4 Kr
10 B 2 (79 C) Rys Tekstura bananopodobnej fazy B 2 związku F-490 otrzymania przy chłodzeniu [10]. Sekwencja zdjęć (obrazy tekstur) uzyskana podczas ochładzania próbki F-490 ukazująca formowanie się porządku ferroelektrycznego w obszarze fazy B 2 przedstawiona jest na rys Na rysunku widoczne jest narastanie centrów skrętności (chiralnych) i warstwowość struktury ferroelektrycznej. B 2 (68 C) B 2 (60 C) Rys B 2 (51 C) B 2 (literatura) Tekstury bananopodobnej fazy B 2 uzyskane podczas chłodzenia związku F-490. Dla porównania przedstawiona jest tekstura fazy B 2 prezentowana przez Davida M. Walbę (Uniwestytet Kolorado w Boulder, USA, FLC 2001).
11 1.3. Faza szklista ciekłych kryształów Rysunek 1.9. przedstawia obraz tekstury fazy smektycznej związku 5BT [11], piątej substancji szeregu homologicznego 4-trans-4 -n-alkylo-isothiocyano-bifenyl (nbt) (model molekuły na rys. 1.8.). Rys Model molekuły 5BT, piątej substancji szeregu homologicznego 4-trans-4 -n-alkyloisothiocyano-bifenyl (nbt) [12]. Obserwowana struktura substancji 5BT, została zidentyfikowana jako faza smektyczna E (SmE) o tak zwanej teksturze mozaikowej. Wykazano, że jest to struktura rombowa o parametrach sieci a=8,00å, b=5,47å, c=19,70å (wyznaczonych w temperaturze 60 o C) [12]). Rys Tekstura fazy ciekłokrystalicznej (smektyk E) związku 5BT, piątej substancji szeregu homologicznego 4-trans-4 -n-alkylo-isothiocyano-bifenyl (nbt) [11]. W przypadku substancji nbt pojawiły się trudności z analizą tekstur ciekłokrystalicznych. Okazało się, że ten ciekły kryształ podczas szybkiego chłodzenia (z tempem np. 30 o C na minutę) nie krystalizuje lecz przechodzi do stanu szklistego. Stan szklisty jest to stan w którym substancja nie posiada uporządkowania dalekiego zasięgu; uporządkowanie substancji występuje jedynie w niewielkich obszarach, zwanych domenami lub klastrami, co doskonale ilustruje rys [11]. Uporządkowany klaster ma rozmiary nie przekraczające 20 Å, a więc nie stanowi siatki dyfrakcyjnej dla promieniowania rentgenowskiego. Dlatego szkieł nie można identyfikować rentgenograficznie. Zatem obserwacja struktury cienkiej warstwy pod mikroskopem polaryzacyjnym, może w przypadku szkieł ciekłych kryształów być jedną z ważniejszych metod identyfikacji tej fazy.
12 Rys Tekstura fazy szklistej smektyka E związku 5BT, piątej substancji szeregu homologicznego 4-trans-4 -n-alkylo-isothiocyano-bifenyl (nbt) uzyskana w temperaturze -1 o C (przy chłodzeniu do kryształu) [11] Faza niebieska ciekłych kryształów Faza niebieska została zaobserwowana już przez Lehmanna w pierwszym okresie rozwoju fizyki ciekłych kryształów. Zauważył on, że poniżej przejścia do cieczy izotropowej niektóre pochodne cholesterolu posiadają fazę o niebieskawym zabarwieniu. Występuje ona w wąskim zakresie temperatur, jest izotropowa. Jej najczęściej spotykana tekstura to jaskrawoniebieskie płytki. Faza niebieska jest oddzielona od fazy cholesterolowej przejściem fazowym o określonym cieple przejścia nie ma więc wątpliwości, że jest osobną fazą, a nie osobliwością (teksturalną). Faza niebieska może się łatwo przechładzać. Rys Model molekuły 4-(4 -oktylobifenylo)karboksylanu 4-(2-metylobutylo)fenolu [11]. Szerokość przedziału temperatur w którym występuje faza niebieska zależy od skoku śruby cholesterolowej (przedział jest tym węższy im większy jest skok śruby). Charakter uporządkowania molekuł nie został do końca poznany. Fazy niebieskie B I i B II charakteryzują się kubiczną strukturą z komórką elementarną o wielkości rzędu długości skoku śruby. Rozmiar komórki elementarnej fazy B I maleje wraz z temperaturą, komórka elementarna w fazie B II nie zmienia się przy zmianach temperatury. Faza B III jest mało znana. Faza ta nazywana jest błękitną mgłą ; powstaje tuż przed fazą izotropową. Zawiera elementy śrubowe i nie jest
13 periodyczna. Ważne by pamiętać, że fazy B I, B II i B III nie są widziane przez spektroskopię rentgenowską (brak rozpraszania promieniowania X) [11]. Tak więc jedną z bardzo ważnych technik analizy fazy niebieskiej jest mikroskopia polaryzacyjna. Badając ciekły kryształ 4-(4 -oktylobifenylo)karboksylan 4-(2- metylobutylo)fenol, wykazujący bogaty polimorfizm, zaobserwowano fazę niebieską [11]. Identyfikacji faz dokonano za pomocą pomiarów kalorymetrycznych i mikroskopii polaryzacyjnej. Uzyskane wyniki wzajemnie się pokrywają. Rys Sugerowana struktura sieci kubicznej fazy niebieskiej zbudowanej z skręconych cylindrów. Zaznaczono obszar wykluczenia o układzie tetraedrycznnym.. Sekwencje faz uzyskane za pomocą pomiarów kalorymetrycznych przy ogrzewaniu i chłodzeniu przedstawione są poniżej, przy grzaniu (z tempem 5 o C na minutę): Kr 49,2 o C S1 66,5 o C S2 68,9 o C S3 72,5 o C SmA 139,5 o C Ch 143,2 o C B 149,2 o C I, przy chłodzeniu (z tempem 5 o C na minutę): I 144,5 o C B 141,5 o C Ch 137,7 o C SmA 70,6 o C S3 67,8 o C S2 64,7 o C S1 43,0 o C Kr. Tekstury poszczególnych faz przedstawione są na rysunkach od do 1.15.
14 Kr (46 C) S1 (66 C) Rys Tekstura kryształu (46 o C) (lewa strona) i tekstura mozaikowa - smektyk S1 (66 o C) (prawa strona) (tekstury uzyskane przy grzaniu) [11]. S2 (67 C) S3 (71 C) Rys Tekstura wachlarzowa smektyk S2 (67 o C) (lewa strona) i smektyk S3 (71 o C) (prawa strona) (tekstury uzyskane przy grzaniu) [11]. Tekstury wachlarzowe są podgrupą tekstur konfokalnych charakterystycznych dla smektyków typu A, C i F oraz cholesterolowych ciekłych kryształów. Tekstura konfokalna powstaje gdy wpływ powierzchni ograniczających na uporządkowanie molekuł jest niewielki. Pojawiają się wtedy domeny konfokalne (czyli współogniskowe) noszące nazwę cyklid Dupina. Ciekłe kryształy tworzące tą teksturę, wskutek warstwowej budowy, mają tendencje do grupowania się w makroskopowe obiekty o dość skomplikowanej budowie i kształtach zazwyczaj wynikających ze współogniskowego (czyli konfokalnego) połączenia elips i hiperbol. Domeny konfokalne tworzą niekiedy regularne układy widoczne pod mikroskopem w postaci tak zwanej tekstury poligonalnej, widocznej jako siatka rozgraniczonych wieloboków lub wspomnianej powyżej tekstury wachlarzowej.
15 SmA (138 C) Ch (142 C) SmA (81 C) Rys Tekstura konfokalna smektyk SmA (138 0 C). (lewa strona) i tekstura cholesterolowego ciekłego kryształu (142 0 C) (prawa strona) (tekstury uzyskane przy grzaniu) [11] oraz. tekstura wachlarzowa smektyka A (81 0 C) uzyskana przy chłodzeniu z tempem 10 0 C na minutę [13]. Tekstura mozaikowa to nazwa stosowana do opisu specyficznego typu obrazu widzianego w mikroskopie polaryzacyjnym. Na podstawie obserwacji tego typu tekstur często nie można jednoznacznie określić struktury mezomorficznej. Konieczne jest wykonanie np. rentgenowskiej analizy strukturalnej. Faza niebieska (142 C) Faza niebieska (literatura) Rys Tekstura fazy niebieskiej (142 o C) uzyskana przy chłodzeniu z tempem 0,2 o C/min [11]. Dla porównania przedstawiono obraz fazy niebieskiej dostępny w literaturze (prawa strona) [A. Belyakov et al 1985 Sov. Phys. Usp ].
16 Szczególnie interesująca z punktu widzenia analizy tekstur faza niebieska obserwowana była zarówno przy ogrzewaniu jak i chłodzeniu. Obrazy tekstur uzyskanych dla fazy niebieskiej przedstawione są na rys Unikalną formą analizy przejścia fazowego jest bezpośrednia obserwacja zmiany obrazu mikroskopowego. Oprócz kinematyki przejścia można obserwować dynamikę zmian w obszarze przejścia fazowego (obserwować efekty przyprzejściowe). Zdjęcia takich zmian prezentują rys Rys Faza cholesterolowa (lewa strona rysunku) i faza niebieska (prawa strona rysunku), przejście w temperaturze C z tempem chłodzenia 0,2 0 C na minutę [13]. Rys Faza niebieska (prawa strona rysunku), faza cholesterolowa (środek) oraz igły pochodzące od smektyka A (tekstura wachlarzowa) (prawa strona rysunku)- przejście podwójne w temperaturze C z tempem chłodzenia 0,2 0 C na minutę [13]. Rys Faza niebieska (środkowa część rysunku) i cholesterolowa - przejście w temperaturze 140,5 0 C z tempem chłodzenia 0,2 0 C na minutę [13].
17 Podsumowanie Jak widać z przedstawionych wyników pomiarów własnych, uzupełnionych wybranymi przykładami z literatury przedmiotu, metoda obrazowania cienkich warstw ciekłych kryształów za pomocą mikroskopu polaryzacyjnego jest bardzo ważną i użyteczną techniką badawczą. W przypadku faz mezomorficznych technika obrazowania mikroskopowego pozwala na rozróżnianie i analizowanie faz oraz określenie dynamiki i kinematyki przejść fazowych. W szczególnych przypadkach (fazy niebieskie, szkła ciekłokrystaliczne) gdy struktury przestrzenne tworzone przez mezomolekuły nie stanowią sieci dyfrakcyjnej dla promieni X, opisana technika badawcza staje się wręcz niezastąpioną. Literatura [1] W. Kuczyński, Przejścia fazowe w ciekłych kryształach, Małe Monografie IFM Przemiany Fazowe A. Graja, A.R. Ferchmin, Ośrodek Wydawnictw Naukowych, Poznań [2] Nori T., Sekine T., Watanabe J., Furukawa T., Takezoe H., J. Mater., 6, 1231, [3] Vorländer D., Apel A., Ber. Dtsch. Chem. Ges., 62, 2831, [4] AkutagawaT., Matsunaga Y., Yashuhara K., Liq. Cryst., 17, 659, [5] Pelzl G., Diele S. i Weissflog W., Adv. Mater., 11, 9, [6] Link D.R., Natale G. Shao R., Maclennan J.E., Clark N.A., Korblova E. and Walba D.M., Science., 278, 1924, [7] J.D. Roberts i M.C. Caserio, Chemia organiczna, PWN Warszawa 1969 [8] D. Shen, A. Pegenau, S. Diele, I. Wirth and C. Tschierske, J. Am. Chem. Soc., 122,1593, (2000). [9] E. Górecka, D. Pociecha, F. Araoka, D.R. Link, M. Nakata, J. Thisayukta, Y. Takanishi, K. Ishikawa, J. Watanabe and H. Takezoe, Phys Rev E, 62, R4524, (2000). [10] Dobrowolska A., Praca doktorska - Badania spektroskopowe ferroelektrycznego ciekłego kryształu zbudowanego z achiralnych, bananopodobnych molekuł, Politechnika Krakowska, [11] Pabian G. Praca magisterska - Badania polimorfizmu substancji mezogennych, Politechnika Krakowska, [12] Jasiurkowska M. i inni, Liquid Crystals, 3, 4, 513, [13] Pabian G. informacja prywatna.
TEKSTURY TERMOTROPOWYCH CIEKŁYCH KRYSZTAŁÓW TEXTURE OF THERMOTROPIC LIQUID CRYSTALS
WOJCIECH OTOWSKI, GABRIELA PABIAN TEKSTURY TERMOTROPOWYCH CIEKŁYCH KRYSZTAŁÓW TEXTURE OF THERMOTROPIC LIQUID CRYSTALS S t r e s z c z e n i e A b s t r a c t W artykule przedstawiono obrazy mikroskopowe
Bardziej szczegółowoCiekłe kryształy. Wykład dla liceów Joanna Janik Uniwersytet Jagielloński
Ciekłe kryształy Wykład dla liceów 26.04.2006 Joanna Janik Uniwersytet Jagielloński Zmiany stanu skupienia czyli przejścia fazowe temperatura topnienia temperatura parowania ciało stałe ciecz para - gaz
Bardziej szczegółowoCiekłe kryształy. - definicja - klasyfikacja - własności - zastosowania
Ciekłe kryształy - definicja - klasyfikacja - własności - zastosowania Nota biograficzna: Odkrywcą był austriacki botanik F. Reinitzer (1888), który został zaskoczony nienormalnym, dwustopniowym sposobem
Bardziej szczegółowoWstęp. Krystalografia geometryczna
Wstęp Przedmiot badań krystalografii. Wprowadzenie do opisu struktury kryształów. Definicja sieci Bravais go i bazy atomowej, komórki prymitywnej i elementarnej. Podstawowe typy komórek elementarnych.
Bardziej szczegółowoIM 1. Wyznaczenie sekwencji faz dla substancji ciekłokrystalicznych z szeregu homologicznego tiobenzoesanów ns5 o wzorze chemicznym:
Pracownia Badań Materiałów I, IM-1 Instytut Fizyki, Uniwersytet Jagielloński IM 1 BADANIE TEKSTUR CIEKŁYCH KRYSZTAŁÓW METODĄ POLARYMETRYCZNĄ I. Cel ćwiczenia Wyznaczenie sekwencji faz dla substancji ciekłokrystalicznych
Bardziej szczegółowoIM 2 WYZNACZANIE PRZENIKALNOŚCI DIELEKTRYCZNEJ NEMATYKA. I. Cel ćwiczenia
Pracownia Badań Materiałów I, IM-2 Instytut Fizyki, Uniwersytet Jagielloński IM 2 WYZNACZANIE PRZENIKALNOŚCI DIELEKTRYCZNEJ NEMATYKA I. Cel ćwiczenia Pomiar składowej równoległej i prostopadłej przenikalności
Bardziej szczegółowoFOTON 94, Jesień Ciekłe kryształy są piękne i tajemnicze. Fascynują mnie z obu tych powodów. P.G. de Gennes
4 Ciekłe kryształy Joanna Janik Instytut Fizyki UJ Ciekłe kryształy są piękne i tajemnicze. Fascynują mnie z obu tych powodów. P.G. de Gennes Coraz częściej słyszymy, że znajomy albo sąsiad kupił telewizor
Bardziej szczegółowoW CIEKŁYCH KRYSZTAŁACH
Rozdział 4 z książki Przemiany fazowe, seria Małe Monografie Instytutu Fizyki Molekularnej Redakcja A. Graja, A.R. Ferchmin, Ośrodek Wydawnictw Naukowych Poznań 2003 WOJCIECH KUCZYŃSKI PRZEJŚCIA FAZOWE
Bardziej szczegółowoPolitechnika Rzeszowska Wydział Chemiczny Katedra Technologii i Materiałoznawstwa Chemicznego. Fizykochemia i właściwości fizyczne polimerów
Politechnika zeszowska Wydział hemiczny Katedra Technologii i Materiałoznawstwa hemicznego Fizykochemia i właściwości fizyczne polimerów zeszów 2009 Wyznaczanie temperatury przejść fazowych w substancjach
Bardziej szczegółowoPole elektryczne w ośrodku materialnym
Pole elektryczne w ośrodku materialnym Ryszard J. Barczyński, 2017 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Stała dielektryczna Stała
Bardziej szczegółowoSTRUKTURA CIAŁA STAŁEGO
STRUKTURA CIAŁA STAŁEGO Podział ciał stałych Ciała - bezpostaciowe (amorficzne) Szkła, żywice, tłuszcze, niektóre proszki. Nie wykazują żadnych regularnych płaszczyzn ograniczających, nie można w nich
Bardziej szczegółowoBADANIE PRZEJŚĆ FAZOWYCH I WŁAŚCIWOŚCI ELEKTROOPTYCZNYCH CIEKŁYCH KRYSZTAŁÓW.
Politechnika Warszawska Wydział Fizyki Laboratorium Fizyki II p. Piotr Kurek, Marek Wasiucionek Do użytku wewnętrznego Ćwiczenie nr 53 BADANIE PRZEJŚĆ FAZOWYCH I WŁAŚCIWOŚCI ELEKTROOPTYCZNYCH CIEKŁYCH
Bardziej szczegółowoBUDOWA KRYSTALICZNA CIAŁ STAŁYCH. Stopień uporządkowania struktury wewnętrznej ciał stałych decyduje o ich podziale
BUDOWA KRYSTALICZNA CIAŁ STAŁYCH Stopień uporządkowania struktury wewnętrznej ciał stałych decyduje o ich podziale na: kryształy ciała o okresowym regularnym uporządkowaniu atomów, cząsteczek w całej swojej
Bardziej szczegółowoSTRUKTURA KRYSTALICZNA
PODSTAWY KRYSTALOGRAFII Struktura krystaliczna Wektory translacji sieci Komórka elementarna Komórka elementarna Wignera-Seitza Jednostkowy element struktury Sieci Bravais go 2D Sieci przestrzenne Bravais
Bardziej szczegółowoSzkła specjalne Przejście szkliste i jego termodynamika Wykład 5. Ryszard J. Barczyński, 2017 Materiały edukacyjne do użytku wewnętrznego
Szkła specjalne Przejście szkliste i jego termodynamika Wykład 5 Ryszard J. Barczyński, 2017 Materiały edukacyjne do użytku wewnętrznego Czy przejście szkliste jest termodynamicznym przejściem fazowym?
Bardziej szczegółowoBADANIE PRZEJŚĆ FAZOWYCH I WŁAŚCIWOŚCI ELEKTROOPTYCZNYCH CIEKŁYCH KRYSZTAŁÓW.
Politechnika Warszawska Wydział Fizyki Laboratorium Fizyki II p. Piotr Kurek, Marek Wasiucionek, Daniel Budaszewski Do użytku wewnętrznego BADANIE PRZEJŚĆ FAZOWYCH I WŁAŚCIWOŚCI ELEKTROOPTYCZNYCH CIEKŁYCH
Bardziej szczegółowoCzym się różni ciecz od ciała stałego?
Szkła Czym się różni ciecz od ciała stałego? gęstość Czy szkło to ciecz czy ciało stałe? Szkło powstaje w procesie chłodzenia cieczy. Czy szkło to ciecz przechłodzona? kryształ szkło ciecz przechłodzona
Bardziej szczegółowoTechnologie wytwarzania metali. Odlewanie Metalurgia proszków Otrzymywanie monokryształów Otrzymywanie materiałów superczystych Techniki próżniowe
Technologie wytwarzania metali Odlewanie Metalurgia proszków Otrzymywanie monokryształów Otrzymywanie materiałów superczystych Techniki próżniowe KRYSTALIZACJA METALI I STOPÓW Krzepnięcie - przemiana fazy
Bardziej szczegółowoTechnologie wytwarzania metali. Odlewanie Metalurgia proszków Otrzymywanie monokryształów Otrzymywanie materiałów superczystych Techniki próżniowe
Technologie wytwarzania metali Odlewanie Metalurgia proszków Otrzymywanie monokryształów Otrzymywanie materiałów superczystych Techniki próżniowe KRYSTALIZACJA METALI I STOPÓW Krzepnięcie - przemiana fazy
Bardziej szczegółowoWYKŁAD 25 URZĄDZENIA WYŚWIETLAJĄCE SMK 2004 Na podstawie: K. Booth, S. Hill, Optoelektronika, WKŁ, Warszawa Uwagi ogólne A.
WYKŁAD 25 URZĄDZENIA WYŚWIETLAJĄCE SMK 2004 Na podstawie: K. Booth, S. Hill, Optoelektronika, WKŁ, Warszawa 2001 1. Uwagi ogólne A. Napięcie zasilające i pobór mocy B. Kontrastowość i skala szarości Kontrastowość
Bardziej szczegółowoNauka o Materiałach Wykład II Monokryształy Jerzy Lis
Wykład II Monokryształy Jerzy Lis Treść wykładu: 1. Wstęp stan krystaliczny 2. Budowa kryształów - krystalografia 3. Budowa kryształów rzeczywistych defekty WPROWADZENIE Stan krystaliczny jest podstawową
Bardziej szczegółowoBADANIE PRZEJŚĆ FAZOWYCH I WŁAŚCIWOŚCI ELEKTROOPTYCZNYCH CIEKŁYCH KRYSZTAŁÓW.
Politechnika Warszawska Wydział Fizyki Laboratorium Fizyki II p. Piotr Kurek, Marek Wasiucionek Do użytku wewnętrznego BADANIE PRZEJŚĆ FAZOWYCH I WŁAŚCIWOŚCI ELEKTROOPTYCZNYCH CIEKŁYCH KRYSZTAŁÓW. Ogólne
Bardziej szczegółowoLaboratorium techniki laserowej. Ćwiczenie 5. Modulator PLZT
Laboratorium techniki laserowej Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych, WETI, Politechnika Gdaoska Gdańsk 006 1.Wstęp Rozwój techniki optoelektronicznej spowodował poszukiwania nowych materiałów
Bardziej szczegółowoKlasyfikacja przemian fazowych
Klasyfikacja przemian fazowych Faza- jednorodna pod względem własności część układu, oddzielona od pozostałej częsci układu powierzchnią graniczną, po której przekroczeniu własności zmieniaja się w sposób
Bardziej szczegółowoWłaściwości kryształów
Właściwości kryształów Związek pomiędzy właściwościami, strukturą, defektami struktury i wiązaniami chemicznymi Skład i struktura Skład materiału wpływa na wszystko, ale głównie na: właściwości fizyczne
Bardziej szczegółowo3. Przejścia fazowe pomiędzy trzema stanami skupienia materii:
Temat: Zmiany stanu skupienia. 1. Energia sieci krystalicznej- wielkość dzięki której można oszacować siły przyciągania w krysztale 2. Energia wiązania sieci krystalicznej- ilość energii potrzebnej do
Bardziej szczegółowoTradycyjny podział stanów skupienia: fazy skondensowane
Tradycyjny podział stanów skupienia: o o o stały (ciało stałe) zachowuje objętość i kształt ciekły (ciecz) zachowuje objętość, łatwo zmienia kształt gazowy (gaz) łatwo zmienia objętość i kształt lód woda
Bardziej szczegółowoRozwiązanie: Zadanie 2
Podstawowe pojęcia. Definicja kryształu. Sieć przestrzenna i sieć krystaliczna. Osie krystalograficzne i jednostki osiowe. Ściana jednostkowa i stosunek osiowy. Położenie węzłów, prostych i płaszczyzn
Bardziej szczegółowoPOLARYZACJA ŚWIATŁA. Uporządkowanie kierunku drgań pola elektrycznego E w poprzecznej fali elektromagnetycznej (E B). światło niespolaryzowane
FALE ELEKTROMAGNETYCZNE Polaryzacja światła Sposoby polaryzacji Dwójłomność Skręcanie płaszczyzny polaryzacji Zastosowania praktyczne polaryzacji Efekty fotoelastyczne Stereoskopia Holografia Politechnika
Bardziej szczegółowoSTRUKTURA IDEALNYCH KRYSZTAŁÓW
BUDOWA WEWNĘTRZNA MATERIAŁÓW METALICZNYCH Zakres tematyczny y 1 STRUKTURA IDEALNYCH KRYSZTAŁÓW 2 1 Sieć przestrzenna kryształu TRANSLACJA WĘZŁA TRANSLACJA PROSTEJ SIECIOWEJ TRANSLACJA PŁASZCZYZNY SIECIOWEJ
Bardziej szczegółowoWykład 17: Optyka falowa cz.2.
Wykład 17: Optyka falowa cz.2. Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.321 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ 1 Interferencja w cienkich warstwach Załamanie
Bardziej szczegółowoPIEZOELEKTRYKI I PIROELEKTRYKI. Krajewski Krzysztof
PIEZOELEKTRYKI I PIROELEKTRYKI Krajewski Krzysztof Zjawisko piezoelektryczne Zjawisko zachodzące w niektórych materiałach krystalicznych, polegające na powstawaniu ładunku elektrycznego na powierzchniach
Bardziej szczegółowoCIEPLNE I MECHANICZNE WŁASNOŚCI CIAŁ
CIEPLNE I MECHANICZNE WŁASNOŚCI CIAŁ Ciepło i temperatura Pojemność cieplna i ciepło właściwe Ciepło przemiany Przejścia między stanami Rozszerzalność cieplna Sprężystość ciał Prawo Hooke a Mechaniczne
Bardziej szczegółowo1) Rozmiar atomu to około? Która z odpowiedzi jest nieprawidłowa? a) 0, m b) 10-8 mm c) m d) km e) m f)
1) Rozmiar atomu to około? Która z odpowiedzi jest nieprawidłowa? a) 0,0000000001 m b) 10-8 mm c) 10-10 m d) 10-12 km e) 10-15 m f) 2) Z jakich cząstek składają się dodatnio naładowane jądra atomów? (e
Bardziej szczegółowoWŁASNOŚCI FAL ELEKTROMAGNETYCZNYCH: INTERFERENCJA, DYFRAKCJA, POLARYZACJA
WŁASNOŚCI FAL ELEKTROMAGNETYCZNYCH: INTERFERENCJA, DYFRAKCJA, POLARYZACJA 1. Interferencja fal z dwóch źródeł 2. Fale koherentne i niekoherentne 3. Interferencja fal z wielu źródeł 4. Zasada Huygensa 5.
Bardziej szczegółowoWYZNACZANIE ROZMIARÓW
POLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTRUKCJA Z LABORATORIUM W ZAKŁADZIE BIOFIZYKI Ćwiczenie 6 WYZNACZANIE ROZMIARÓW MAKROCZĄSTECZEK I. WSTĘP TEORETYCZNY Procesy zachodzące między atomami lub cząsteczkami w skali molekularnej
Bardziej szczegółowoFizyka Ciała Stałego
Wykład III Struktura krystaliczna Fizyka Ciała Stałego Ciała stałe można podzielić na: Krystaliczne, o uporządkowanym ułożeniu atomów lub molekuł tworzącym sieć krystaliczną. Amorficzne, brak uporządkowania,
Bardziej szczegółowoMATERIA. = m i liczby całkowite. ciała stałe. - kryształy - ciała bezpostaciowe (amorficzne) - ciecze KRYSZTAŁY. Periodyczność
MATERIA ciała stałe - kryształy - ciała bezpostaciowe (amorficzne) - ciecze - gazy KRYSZTAŁY Periodyczność Kryształ (idealny) struktura zbudowana z powtarzających się w przestrzeni periodycznie identycznych
Bardziej szczegółowoUkłady krystalograficzne
Uniwersytet Śląski Instytut Chemii Zakład Krystalografii Laboratorium z Krystalografii 2 godz. Układy krystalograficzne Cel ćwiczenia: kształtowanie umiejętności wyboru komórki elementarnej i przyporządkowywania
Bardziej szczegółowoKrystalografia. Analiza wyników rentgenowskiej analizy strukturalnej i sposób ich prezentacji
Krystalografia Analiza wyników rentgenowskiej analizy strukturalnej i sposób ich prezentacji Opis geometrii Symetria: kryształu: grupa przestrzenna cząsteczki: grupa punktowa Parametry geometryczne współrzędne
Bardziej szczegółowoKRYSTALIZACJA METALI I STOPÓW. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
KRYSTALIZACJA METALI I STOPÓW Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Krzepnięcie przemiana fazy ciekłej w fazę stałą Krystalizacja przemiana
Bardziej szczegółowoPolaryzatory/analizatory
Polaryzatory/analizatory Polaryzator eliptyczny element układu optycznego lub układ optyczny, za którym światło jest spolaryzowane eliptycznie i o parametrach ściśle określonych przez polaryzator zazwyczaj
Bardziej szczegółowoWykład 5. Komórka elementarna. Sieci Bravais go
Wykład 5 Komórka elementarna Sieci Bravais go Doskonały kryształ składa się z atomów jonów, cząsteczek) uporządkowanych w sieci krystalicznej opisanej przez trzy podstawowe wektory translacji a, b, c,
Bardziej szczegółowoM-3 BADANIE SPONTANICZNEJ POLARYZACJI CIEKŁOKRYSTALICZNYCH ZWIĄZKÓW FERROELEKTRYCZNYCH I ANTYFERROELEKTRYCZNYCH METODĄ FALI TRÓJKĄTNEJ
M-3 BADANIE SPONTANICZNEJ POLARYZACJI CIEKŁOKRYSTALICZNYCH ZWIĄZKÓW FERROELEKTRYCZNYCH I ANTYFERROELEKTRYCZNYCH METODĄ FALI TRÓJKĄTNEJ 1. Cel ćwiczenia 1. Podstawowym celem tego ćwiczenie jest wyznaczenie
Bardziej szczegółowoWłasności optyczne materii. Jak zachowuje się światło w zetknięciu z materią?
Własności optyczne materii Jak zachowuje się światło w zetknięciu z materią? Właściwości optyczne materiału wynikają ze zjawisk: Absorpcji Załamania Odbicia Rozpraszania Własności elektrycznych Refrakcja
Bardziej szczegółowoWYKONUJEMY POMIARY. Ocenę DOSTATECZNĄ otrzymuje uczeń, który :
WYKONUJEMY POMIARY Ocenę DOPUSZCZAJĄCĄ otrzymuje uczeń, który : wie, w jakich jednostkach mierzy się masę, długość, czas, temperaturę wie, do pomiaru jakich wielkości służy barometr, menzurka i siłomierz
Bardziej szczegółowoWykład 1. Symetria Budowy Kryształów
Wykład Symetria Budowy Kryształów Ciała krystaliczne i amorficzne Każda substancja ciekła (z wyjątkiem helu) podczas oziębiania traci swoje własności ciekłe i przechodzi w ciało stałe. Jednakże proces
Bardziej szczegółowoAby opisać strukturę krystaliczną, konieczne jest określenie jej części składowych: sieci przestrzennej oraz bazy atomowej.
2. Podstawy krystalografii Podczas naszych zajęć skupimy się przede wszystkim na strukturach krystalicznych. Kryształem nazywamy (def. strukturalna) substancję stałą zbudowaną z atomów, jonów lub cząsteczek
Bardziej szczegółowoEgzamin / zaliczenie na ocenę* CELE PRZEDMIOTU
WYDZIAŁ PODSTAWOWYCH PROBLEMÓW TECHNIKI KARTA PRZEDMIOTU Nazwa w języku polskim: CIEKŁE KRYSZTAŁY I POLIMERY Nazwa w języku angielskim: Liquid crystals and polymers Kierunek studiów (jeśli dotyczy): Fizyka
Bardziej szczegółowoPiroelektryki. Siarczan trójglicyny
Siarczan trójglicyny Piroelektryki Ryszard J. Barczyński, 2016 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Piroelektryki Część kryształów
Bardziej szczegółowoTytuł pracy w języku angielskim: Physical properties of liquid crystal mixtures of chiral and achiral compounds for use in LCDs
Dr inż. Jan Czerwiec Kierownik pracy: dr hab. Monika Marzec Tytuł pracy w języku polskim: Właściwości fizyczne mieszanin ciekłokrystalicznych związków chiralnych i achiralnych w odniesieniu do zastosowań
Bardziej szczegółowoS. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Fonony. Fonony
Fonony Drgania płaszczyzn sieciowych podłużne poprzeczne źródło: Ch. Kittel Wstęp do fizyki..., rozdz. 4, rys. 2, 3, str. 118 Drgania płaszczyzn sieciowych Do opisu drgań sieci krystalicznej wystarczą
Bardziej szczegółowoStatyka Cieczy i Gazów. Temat : Podstawy teorii kinetyczno-molekularnej budowy ciał
Statyka Cieczy i Gazów Temat : Podstawy teorii kinetyczno-molekularnej budowy ciał 1. Podstawowe założenia teorii kinetyczno-molekularnej budowy ciał: Ciała zbudowane są z cząsteczek. Pomiędzy cząsteczkami
Bardziej szczegółowoUniwersytet Śląski Instytut Chemii Zakład Krystalografii. Laboratorium z Krystalografii. 2 godz. Komórki Bravais go
Uniwersytet Śląski Instytut Chemii Zakład Krystalografii Laboratorium z Krystalografii 2 godz. Komórki Bravais go Cel ćwiczenia: kształtowanie umiejętności: przyporządkowywania komórek translacyjnych Bravais
Bardziej szczegółowoDr hab. Tomasz Martyński, prof. nadzw. Poznań, 27 czerwca 2014 r. tel.:
Wydział Fizyki Technicznej tel.: 61 6653200, faks: 61 6653201, e-mail: office_dtpf@put.poznan.pl Katedra Spektroskopii Optycznej tel.: 61 6653164, faks: 61 6653164, e-mail: office_cos@put.poznan.pl Dr
Bardziej szczegółowoFala EM w izotropowym ośrodku absorbującym
Fala EM w izotropowym ośrodku absorbującym Fala EM powoduje generację zmienne pole elektryczne E Zmienne co do kierunku i natężenia, Pole E Nie wywołuje w ośrodku prądu elektrycznego Powoduje ruch elektronów
Bardziej szczegółowoLiniowe i nieliniowe własciwości optyczne chromoforów organiczych. Summer 2012, W_12
Liniowe i nieliniowe własciwości optyczne chromoforów organiczych Powszechność SHG: Każda molekuła niecentrosymetryczna D-p-A p musi być łatwo polaryzowalna CT o niskiej energii Uporządkowanie ukierunkowanie
Bardziej szczegółowoWykład 5 Widmo rotacyjne dwuatomowego rotatora sztywnego
Wykład 5 Widmo rotacyjne dwuatomowego rotatora sztywnego W5. Energia molekuł Przemieszczanie się całych molekuł w przestrzeni - Ruch translacyjny - Odbywa się w fazie gazowej i ciekłej, w fazie stałej
Bardziej szczegółowoSpecyficzne własności helu w temperaturach kriogenicznych
POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY Specyficzne własności helu w temperaturach kriogenicznych Opracowała: Joanna Pałdyna W ramach przedmiotu: Techniki niskotemperaturowe w medycynie Kierunek studiów:
Bardziej szczegółowoNADPRZEWODNIKI WYSOKOTEMPERATUROWE (NWT) W roku 1986 Alex Muller i Georg Bednorz odkryli. miedziowo-lantanowym, w którym niektóre atomy lantanu były
FIZYKA I TECHNIKA NISKICH TEMPERATUR NADPRZEWODNICTWO NADPRZEWODNIKI WYSOKOTEMPERATUROWE (NWT) W roku 1986 Alex Muller i Georg Bednorz odkryli nadprzewodnictwo w złożonym tlenku La 2 CuO 4 (tlenku miedziowo-lantanowym,
Bardziej szczegółowoS. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Dyfrakcja na kryształach. Dyfrakcja na kryształach
S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Dyfrakcja na kryształach Dyfrakcja na kryształach Warunki dyfrakcji źródło: Ch. Kittel Wstęp do fizyki..., rozdz. 2, rys. 6, str. 49 Konstrukcja Ewalda
Bardziej szczegółowoWyznaczanie współczynnika załamania światła
Ćwiczenie O2 Wyznaczanie współczynnika załamania światła O2.1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest wyznaczenie współczynnika załamania światła dla przeźroczystych, płaskorównoległych płytek wykonanych z
Bardziej szczegółowoSzkło. T g szkła używanego w oknach katedr wynosi ok. 600 C, a czas relaksacji sięga lat. FIZYKA 3 MICHAŁ MARZANTOWICZ
Szkło Przechłodzona ciecz, w której ruchy uległy zamrożeniu Tzw. przejście szkliste: czas potrzebny na zmianę konfiguracji cząsteczek (czas relaksacji) jest rzędu minut lub dłuższy T g szkła używanego
Bardziej szczegółowoMetody Optyczne w Technice. Wykład 8 Polarymetria
Metody Optyczne w Technice Wykład 8 Polarymetria Fala elektromagnetyczna div D div B 0 D E rot rot E H B t D t J B J H E Fala elektromagnetyczna 2 2 E H 2 t 2 E 2 t H 2 v n 1 0 0 c n 0 Fala elektromagnetyczna
Bardziej szczegółowoSTRUKTURA MATERIAŁÓW
STRUKTURA MATERIAŁÓW ELEMENTY STRUKTURY MATERIAŁÓW 1. Wiązania miedzy atomami 2. Układ atomów w przestrzeni 3. Mikrostruktura 4. Makrostruktura 1. WIĄZANIA MIĘDZY ATOMAMI Siły oddziaływania między atomami
Bardziej szczegółowoDEFEKTY STRUKTURY KRYSTALICZNEJ
DEFEKTY STRUKTURY KRYSTALICZNEJ Rodzaje defektów (wad) budowy krystalicznej Punktowe Liniowe Powierzchniowe Defekty punktowe Wakanse: wolne węzły Atomy międzywęzłowe Liczba wad punktowych jest funkcją
Bardziej szczegółowoPOLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTYTUT FIZYKI LABORATORIUM FIZYKI KRYSZTAŁÓW STAŁYCH. ĆWICZENIE Nr 2. Badanie własności ferroelektrycznych soli Seignette a
POLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTYTUT FIZYKI LABORATORIUM FIZYKI KRYSZTAŁÓW STAŁYCH ĆWICZENIE Nr 2 Badanie własności ferroelektrycznych soli Seignette a Celem ćwiczenia jest wyznaczenie zależności temperaturowej
Bardziej szczegółowoInstytut Fizyki Doświadczalnej Wydział Matematyki, Fizyki i Informatyki UNIWERSYTET GDAŃSKI
Instytut Fizyki Doświadczalnej Wydział Matematyki, Fizyki i Informatyki UNIWERSYTET GDAŃSKI Ćwiczenie 13 : Dyfrakcja wiązki elektronów na I. Zagadnienia do opracowania. 1. Dualizm korpuskularno falowy
Bardziej szczegółowoPlan wykładu. 1. Budowa monitora LCD 2. Zasada działania monitora LCD 3. Podział matryc ciekłokrystalicznych 4. Wady i zalety monitorów LCD
Plan wykładu 1. Budowa monitora LCD 2. Zasada działania monitora LCD 3. Podział matryc ciekłokrystalicznych 4. Wady i zalety monitorów LCD Monitor LCD Monitor LCD (ang. Liquid Crystal Display) Budowa monitora
Bardziej szczegółowoSi W M. 5mm. 5mm. Fig.2. Fragment próbki 1 ze strefowymi kryształami melilitu (M).
Si W Fe Fig. 1. Fragment próbki 1. Kontakt pomiędzy strefą żelazonośną (z lewej-fe) a strefą krzemianową (z prawej-si). Granica kontaktu podkreślona jest obecnością włóknistego wollastonitu. W strefie
Bardziej szczegółowoElementy symetrii makroskopowej.
Uniwersytet Śląski Instytut Chemii Zakład Krystalografii Laboratorium z Krystalografii Elementy symetrii makroskopowej. 2 godz. Cel ćwiczenia: zapoznanie się z działaniem elementów symetrii makroskopowej
Bardziej szczegółowoFIZYKA. dr inż. Janusz Tomaszewski.
FIZYKA dr inż. Janusz Tomaszewski Centrum Nauczania Matematyki i Fizyki PŁ Budynek C3 ( Akwarium ) pokój nr 504 tel. 42 6313654 e-mail: jtomasz@p.lodz.pl http://cmf.p.lodz.pl/jtomasz WYKŁAD Cele, metody
Bardziej szczegółowoDZIAŁ TEMAT NaCoBeZu kryteria sukcesu w języku ucznia
ODDZIAŁYWANIA DZIAŁ TEMAT NaCoBeZu kryteria sukcesu w języku ucznia 1. Organizacja pracy na lekcjach fizyki w klasie I- ej. Zapoznanie z wymaganiami na poszczególne oceny. Fizyka jako nauka przyrodnicza.
Bardziej szczegółowoMETODY CHEMOMETRYCZNE W IDENTYFIKACJI ŹRÓDEŁ POCHODZENIA
METODY CHEMOMETRYCZNE W IDENTYFIKACJI ŹRÓDEŁ POCHODZENIA AMFETAMINY Waldemar S. Krawczyk Centralne Laboratorium Kryminalistyczne Komendy Głównej Policji, Warszawa (praca obroniona na Wydziale Chemii Uniwersytetu
Bardziej szczegółowoBadanie właściwości optycznych roztworów.
ĆWICZENIE 4 (2018), STRONA 1/6 Badanie właściwości optycznych roztworów. Cel ćwiczenia - wyznaczenie skręcalności właściwej sacharozy w roztworach wodnych oraz badanie współczynnika załamania światła Teoria
Bardziej szczegółowoElementy teorii powierzchni metali
prof. dr hab. Adam Kiejna Elementy teorii powierzchni metali Wykład 2 v.16 Sieci płaskie i struktura powierzchni 1 Typy sieci dwuwymiarowych (płaskich) Przecinając monokryształ wzdłuż jednej z płaszczyzn
Bardziej szczegółowoWykład 4. Przypomnienie z poprzedniego wykładu
Wykład 4 Przejścia fazowe materii Diagram fazowy Ciepło Procesy termodynamiczne Proces kwazistatyczny Procesy odwracalne i nieodwracalne Pokazy doświadczalne W. Dominik Wydział Fizyki UW Termodynamika
Bardziej szczegółowoWarunki izochoryczno-izotermiczne
WYKŁAD 5 Pojęcie potencjału chemicznego. Układy jednoskładnikowe W zależności od warunków termodynamicznych potencjał chemiczny substancji czystej definiujemy następująco: Warunki izobaryczno-izotermiczne
Bardziej szczegółowoOBRÓBKA CIEPLNA STOPÓW ŻELAZA. Cz. II. Przemiany austenitu przechłodzonego
OBRÓBKA CIEPLNA STOPÓW ŻELAZA Cz. II. Przemiany austenitu przechłodzonego WPŁYW CHŁODZENIA NA PRZEMIANY AUSTENITU Ar 3, Ar cm, Ar 1 temperatury przy chłodzeniu, niższe od równowagowych A 3, A cm, A 1 A
Bardziej szczegółowoREJESTRACJA PROCESÓW KRYSTALIZACJI METODĄ ATD-AED I ICH ANALIZA METALOGRAFICZNA
22/38 Solidification of Metals and Alloys, No. 38, 1998 Krzepnięcie Metali i Stopów, nr 38, 1998 PAN Katowice PL ISSN 0208-9386 REJESTRACJA PROCESÓW KRYSTALIZACJI METODĄ ATD-AED I ICH ANALIZA METALOGRAFICZNA
Bardziej szczegółowoWYMAGANIA EDUKACYJNE FIZYKA ROK SZKOLNY 2017/ ) wyodrębnia z tekstów, tabel, diagramów lub wykresów, rysunków schematycznych
WYMAGANIA EDUKACYJNE FIZYKA ROK SZKOLNY 2017/2018 I. Wymagania przekrojowe. Uczeń: 1) wyodrębnia z tekstów, tabel, diagramów lub wykresów, rysunków schematycznych lub blokowych informacje kluczowe dla
Bardziej szczegółowoWyznaczenie długości fali świetlnej metodą pierścieni Newtona
Politechnika Łódzka FTIMS Kierunek: Informatyka rok akademicki: 2008/2009 sem. 2. Termin: 23 III 2009 Nr. ćwiczenia: 412 Temat ćwiczenia: Wyznaczenie długości fali świetlnej metodą pierścieni Newtona Nr.
Bardziej szczegółowoInstytut Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk
Instytut Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk Prof. dr hab. M. Tkacz ul. Kasprzaka 44/52, 01-224 Warszawa Tel. +(48 22) 343 3224 +(48 22) 343 20 00 Fax +(48 22) 343 33 33 +(48 22) 632 52 76 E-mail:
Bardziej szczegółowoZAMRAŻANIE PODSTAWY CZ.1
METODY PRZECHOWYWANIA I UTRWALANIA BIOPRODUKTÓW ZAMRAŻANIE PODSTAWY CZ.1 Opracował: dr S. Wierzba Katedra Biotechnologii i Biologii Molekularnej Uniwersytetu Opolskiego Zamrażaniem produktów nazywamy proces
Bardziej szczegółowoRecenzja pracy doktorskiej mgr Tomasza Świsłockiego pt. Wpływ oddziaływań dipolowych na własności spinorowego kondensatu rubidowego
Prof. dr hab. Jan Mostowski Instytut Fizyki PAN Warszawa Warszawa, 15 listopada 2010 r. Recenzja pracy doktorskiej mgr Tomasza Świsłockiego pt. Wpływ oddziaływań dipolowych na własności spinorowego kondensatu
Bardziej szczegółowoWykłady z Fizyki. Ciało Stałe
Wykłady z Fizyki 11 Zbigniew Osiak Ciało Stałe OZ ACZE IA B notka biograficzna C ciekawostka D propozycja wykonania doświadczenia H informacja dotycząca historii fizyki I adres strony internetowej K komentarz
Bardziej szczegółowoBADANIE INTERFEROMETRU YOUNGA
Celem ćwiczenia jest: BADANIE INTERFEROMETRU YOUNGA 1. poznanie podstawowych właściwości interferometru z podziałem czoła fali w oświetleniu monochromatycznym i świetle białym, 2. demonstracja możliwości
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM ELEKTRONIKI ĆWICZENIE 4 POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH
LABORATORIUM ELEKTRONIKI ĆWICZENIE 4 Parametry statyczne tranzystorów polowych złączowych Cel ćwiczenia Podstawowym celem ćwiczenia jest poznanie statycznych charakterystyk tranzystorów polowych złączowych
Bardziej szczegółowoAgata Saternus piątek Dwójłomność kryształów, dwójłomność światłowodów, dwójłomność próżni (z ang. vacuum birefringence)
Agata Saternus piątek 9.07.011 Dwójłomność kryształów, dwójłomność światłowodów, dwójłomność próżni (z ang. vacuum birefringence) Dwójłomność odkrył Rasmus Bartholin w 1669 roku, dwójłomność kryształu
Bardziej szczegółowoMateriały Reaktorowe. Efekty fizyczne uszkodzeń radiacyjnych c.d.
Materiały Reaktorowe Efekty fizyczne uszkodzeń radiacyjnych c.d. Luki (pory) i pęcherze Powstawanie i formowanie luk zostało zaobserwowane w 1967 r. Podczas formowania luk w materiale następuje jego puchnięcie
Bardziej szczegółowoInstytut Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego Polskiej Akademii Nauk Zakład Badań Materii Miękkiej. Praca doktorska
Instytut Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego Polskiej Akademii Nauk Zakład Badań Materii Miękkiej Praca doktorska Wpływ ciśnienia na polimorfizm i dynamikę w 4-butylobenzoesanie 4-cyjano-3-fluorofenylu
Bardziej szczegółowoWydział Chemiczny Wybrzeże Wyspiańskiego 27, Wrocław. Prof. dr hab. Ilona Turowska-Tyrk Wrocław, r.
Wydział Chemiczny Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław Prof. dr hab. Ilona Turowska-Tyrk Wrocław, 18.01.2016 r. Recenzja rozprawy doktorskiej mgr Pauliny Klimentowskiej pt. Krystalochemia wybranych
Bardziej szczegółowoKrystalografia. Symetria a właściwości fizyczne kryształów
Krystalografia Symetria a właściwości fizyczne kryształów Właściwości fizyczne kryształów a ich symetria Grupy graniczne Piroelektryczność Piezoelektryczność Właściwości optyczne kryształów Właściwości
Bardziej szczegółowoWykład 1. Anna Ptaszek. 5 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Chemia fizyczna - wykład 1. Anna Ptaszek 1 / 36
Wykład 1 Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego 5 października 2015 1 / 36 Podstawowe pojęcia Układ termodynamiczny To zbiór niezależnych elementów, które oddziałują ze sobą tworząc integralną
Bardziej szczegółowoTechnologie wytwarzania. Opracował Dr inż. Stanisław Rymkiewicz KIM WM PG
Technologie wytwarzania Opracował Dr inż. Stanisław Rymkiewicz KIM WM PG Technologie wytwarzania Odlewanie Metalurgia proszków Otrzymywanie monokryształów Otrzymywanie materiałów superczystych Techniki
Bardziej szczegółowoSzkła. Forma i odlewy ze szkła kwarcowego wykonane w starożytnym Egipcie (około roku 2500 p.n.e.)
Szkła metaliczne Szkła cdn.gemrockauctions.com/uploads/images/275000-279999/276152/276152_1338954219.jpg American Association for the Advancement of Science Grot ze szkła wulkanicznego obsydianu (epoka
Bardziej szczegółowoPromieniowanie rentgenowskie. Podstawowe pojęcia krystalograficzne
Promieniowanie rentgenowskie Podstawowe pojęcia krystalograficzne Krystalografia - podstawowe pojęcia Komórka elementarna (zasadnicza): najmniejszy, charakterystyczny fragment sieci przestrzennej (lub
Bardziej szczegółowoPrzestrzenne układy oporników
Przestrzenne układy oporników Bartosz Marchlewicz Tomasz Sokołowski Mateusz Zych Pod opieką prof. dr. hab. Janusza Kempy Liceum Ogólnokształcące im. marsz. S. Małachowskiego w Płocku 2 Wstęp Do podjęcia
Bardziej szczegółowo