Sıvı kristalin birçok fazı vardır, ancak en yaygın olanlardan biri nematik fazdır. Bu, sıvı kristal ekran teknolojisini mümkün kılan aşamadır, bu yüzden bilim adamlarının neden bu konu ile ilgilendiğini anlayabilirsiniz.
Bu fazlar, moleküllerin malzeme içinde nasıl davrandıklarıyla tanımlanır. Sıvı kristal bileşik, pozitif ve negatif yüklü uçlara sahip çubuk benzeri organik moleküllerden oluşur, tıpkı gerçekten küçük çubuk mıknatıslar gibi.
Nematik bir fazda, bu moleküller yarıya bir yöne işaret eder ve diğer yarısı diğerine işaret eder, az çok rastgele düzenlenir.
Ancak 1910'larda iki fizikçi Peter Debye ve Max Born moleküler düzenleme için farklı bir senaryo önerdiler.
Sırasıyla 1912 ve 1916'da yayınlanan iki makalesine göre, moleküller kutup düzenine düşecek şekilde bir sıvı kristal tasarlamak mümkün olmalıdır: Bu, kutupların kutuplarının olduğu yerlerde açık yamalar olması gerektiği anlamına gelir. moleküllerin hepsi aynı yönde yönlendirilir ve bu yön harici elektrik alanları uygulanarak çevrilebilir.
Böyle bir özellik katı kristallerde iyi belgelenmiştir; ferroelektriklik olarak bilinir böyle adlandırılanmasının nedeni ferromanyetizmaya benzerliği nedeniyledir. Ancak, aynı ferroelektrik davranış nematik sıvı kristalinde hipotezlenmiş olsa da, zor kalmıştır.
Daha sonra, 2017 yılında bir fizik ekibi, sıvı kristal için yararlı olabilecek yeni bir çubuk şeklinde organik molekül geliştirdiklerini açıkladı, bileşik RM734 . Gelen sonraki çalışmalarda, özellikle, RM734 daha yüksek sıcaklıklarda geleneksel bir nematik sıvı kristal fazı gibi davranırken, sıcaklıklar daha düşük olduğunda davranışı daha olağandışı ve moleküler yönelim bir " yayılma " düzenlemesinde deforme olmuş olarak gözlenmiştir .
Yeni araştırma burada devreye giriyor, Colorado Üniversitesi, Boulder'daki fizikçiler bu garip davranıştan etkilendiler ve daha yakından bakmaya başladılar.
Polarize bir ışık mikroskobu altında RM734 ile mutasyona uğrattılar ve yayvan nematik fazını indüklemek için zayıf bir elektrik alanı uyguladılar. Bu yayılım düzenlemesi ortaya çıkmadı, ancak başka bir şey ortaya çıktı: RM734 sıvı kristalini içeren hücrenin kenarları etrafında parlak renk lekeleri.
UC Boulder'dan fizikçi Noel Clark , "Test etmek için voltaja bir ampul bağlamak, ancak soket ve bağlantı kablolarını daha parlak bir şekilde bulmak gibi bir şeydi" dedi.
Daha ileri testler, RM734'ün bu fazının, diğer elektriksel sıvı kristallere göre dış elektrik alanlarına 100 ila 1,000 kat daha fazla tepki verdiğini ortaya koydu, bu da moleküllerin kutup düzenini gösterdiğini düşündürmektedir.
Ve daha yüksek sıcaklıklardan soğutulduğunda, sıralı yamalar numunede kendiliğinden ortaya çıkıyor ve her bir yamadaki hemen hemen tüm moleküller aynı yönü gösteriyor.
Clark , "Bu aşamanın gerçekten de ferroelektrik nematik bir akışkan olduğunu doğruladı . " dedi.
Bilim insanları, RM734'ün bu ferroelektrik nematik fazı nasıl veya neden gösterdiğinden hala emin değiller, ancak varlığı daha keşfedilecek olan daha fazla ferroelektrik sıvının mümkün olabileceğini gösteriyor. Bu da, ekran teknolojisi ve bilgisayar belleği de dahil olmak üzere yeni nematik fiziğe ve yeni teknolojiye kapı açabilir.
Bilim insanları şimdi RM734'ün bu keşifle ilgili daha fazla ayrıntı ortaya koymayı umarak ferroelektrikliği nasıl gösterebileceğini araştırıyor. Bunun nereye gideceğini kim bilebilir?
Clark , "Nematikler hakkında 40.000 araştırma makalesi var ve bunlardan herhangi birinde nematik ferroelektrik olsaydı ilginç yeni olasılıklar görürdük . " Dedi .
Kaynak: Science Alert
