Tekuté krystaly – znalostní mapa

Tekuté krystaly (zkráceně LC) je fázový stav, do kterého vstupují některé látky za určitých podmínek (teplota, tlak, koncentrace v roztoku). Kapalné krystaly mají vlastnosti jak kapalin (tekutost), tak krystalů (anizotropie). Strukturně jsou tekuté krystaly viskózní kapaliny sestávající z podlouhlých nebo diskovitých molekul, uspořádaných určitým způsobem v celém objemu této kapaliny. Nejcharakterističtější vlastností LC je jejich schopnost měnit orientaci molekul vlivem elektrických polí, což otevírá široké možnosti pro jejich využití v průmyslu. Podle typu se tekuté krystaly obvykle dělí na dvě velké skupiny: nematické a smektické. Nematics se dále dělí na nematické a cholesterické tekuté krystaly.

Související pojmy

Nanostruktura je soubor nano objektů umělého nebo přírodního původu, jejichž vlastnosti jsou dány nejen velikostí konstrukčních prvků, ale také jejich vzájemným uspořádáním v prostoru.

Spintronika (spinová elektronika) je část kvantové elektroniky, která studuje spinový proudový transport (spinově polarizovaný transport) v pevných látkách a odpovídající inženýrský obor. Ve spintronických zařízeních, na rozdíl od konvenčních elektronických zařízení, není energie nebo informace přenášena elektrickým proudem, ale proudem rotací.

Heterostruktura je termín ve fyzice polovodičů, který označuje vrstvenou strukturu vyrostlou na substrátu z různých polovodičů, které se obecně liší šířkou zakázaného pásu. Mezi dvěma různými materiály vzniká heteropřechod, při kterém je možná zvýšená koncentrace nosičů, a tudíž vznik degenerovaného dvourozměrného elektronového plynu. Na rozdíl od homostruktur má větší flexibilitu při konstrukci požadovaného potenciálního profilu vodivostních a valenčních pásem.

Polovodiče jsou materiály, které zaujímají střední polohu mezi vodiči a dielektriky z hlediska měrné vodivosti a liší se od vodičů tím, že jejich měrná vodivost silně závisí na koncentraci nečistot, teplotě a vystavení různým druhům záření. Hlavní vlastností polovodičů je zvýšení elektrické vodivosti s rostoucí teplotou.

Nukleární magnetická rezonance (NMR) je rezonanční absorpce nebo emise elektromagnetické energie látkou obsahující jádra s nenulovým spinem ve vnějším magnetickém poli o frekvenci ν (nazývaná frekvence NMR), způsobená přeorientováním magnetických momentů jader.

Odkazy v literatuře

Elektrické proudy protékají uvnitř každé buňky a mezi buňkami. Mnoho buněk ve skutečnosti obsahuje tekuté krystaly. Živé krystaly se nacházejí v buněčných membránách, v myelinových pochvách nervových vláken a na mnoha dalších místech. Všechny krystaly mají piezoelektrický efekt, který se projeví při působení tlaku na ně. Proto tekuté krystaly těla neustále generují elektrický proud. Proudy jsou často koherentní, to znamená, že v blízkosti dané oblasti jsou vždy frekvence podobné frekvencím laseru. Tyto vibrace podobné laseru se mohou šířit v těle a také vyzařovat ven.

Hodnoty adheze thiolů k polymerům, stejně jako silanů k povrchu lyotropních tekutých krystalů (LLC), byly stanoveny pomocí mikroskopie atomárních sil. LFA vykazují větší adhezi ke studovaným látkám ve srovnání s polymery. Bylo zjištěno, že adheze polymerů je dána jejich polaritou a v případě LFA výrazně závisí na složení systému.

Související pojmy (pokračování)

Rentgenová spektrální analýza je instrumentální metoda elementární analýzy založená na studiu spektra rentgenového záření procházejícího vzorkem nebo jím emitovaného.

Ramanova spektroskopie (Ramanova spektroskopie) je typ spektroskopie založený na schopnosti studovaných systémů (molekul) k neelastickému (Ramanovu nebo kombinaci) rozptylu monochromatického světla.

Fotochemie je součástí vysokoenergetické chemie, sekce fyzikální chemie, která studuje chemické přeměny (chemie excitovaných stavů molekul, fotochemické reakce), ke kterým dochází pod vlivem světla v rozsahu od vzdáleného ultrafialového až po infračervené záření.

Fotovodivost je jev změny elektrické vodivosti látky po absorpci elektromagnetického záření, jako je viditelné, infračervené, ultrafialové nebo rentgenové záření.

Dvourozměrný elektronový plyn (2DEG) je elektronový plyn, ve kterém se částice mohou volně pohybovat pouze ve dvou směrech a ve třetím jsou umístěny v energetické potenciálové jámě. Potenciál omezující pohyb elektronů může být vytvořen elektrickým polem např. pomocí hradla v tranzistoru s efektem pole nebo vestavěným elektrickým polem v oblasti heteropřechodu mezi různými polovodiči. Pokud počet vyplněných energetických dílčích pásem ve 2DEG překročí jednu, pak se říká, že je kvazi-dvourozměrné.

Optická spektroskopie je spektroskopie v optickém (viditelném) rozsahu vlnových délek s přilehlým ultrafialovým a infračerveným rozsahem (od několika set nanometrů do jednotek mikronů). Tato metoda poskytla drtivou většinu informací o tom, jak je hmota strukturována na atomové a molekulární úrovni a jak se atomy a molekuly chovají, když jsou spojeny.

Fotonický krystal je pevná struktura s periodicky se měnící permitivitou nebo nehomogenitou, jejíž perioda je srovnatelná s vlnovou délkou světla.

Grafen je dvourozměrná alotropní modifikace uhlíku tvořená vrstvou atomů uhlíku o tloušťce jednoho atomu, v hybridizaci sp² a propojená σ- a π-vazbami do hexagonální dvourozměrné krystalové mřížky. Lze si to představit jako jednu rovinu grafitu oddělenou od objemového krystalu. Odhaduje se, že grafen má vysokou mechanickou tuhost a rekordně vysokou tepelnou vodivost (~1 TPa, respektive ~5⋅103 W m−1 K−1). Vysoká mobilita nosiče.

Fotochemické reakce jsou chemické reakce, které jsou iniciovány vystavením elektromagnetickým vlnám, zejména světlu. Příklady fotochemických reakcí jsou.

Iontové krystaly jsou krystaly skládající se z iontů spojených dohromady elektrostatickou přitažlivostí. Příklady takových krystalů jsou halogenidy alkalických kovů, včetně fluoridu draselného, ​​chloridu draselného, ​​bromidu draselného, ​​jodidu draselného, ​​fluoridu sodného a další kombinace iontů sodíku, cesia, rubidia a lithia s ionty fluoru, bromu, chloru a jodu. NaCl má iontové uspořádání v systému 6:6. Vlastnosti NaCl odrážejí silné interakce, které existují mezi ionty. V roztaveném stavu.

Elektronová difrakce je proces rozptylu elektronů sadou částic látky, při kterém elektron vykazuje vlnové vlastnosti. Tento jev se vysvětluje dualismem korpuskulárních vln v tom smyslu, že částici hmoty (v tomto případě elektron interagující s hmotou) lze popsat jako vlnu.

Polovodičový laser je pevnolátkový laser, který využívá jako pracovní látku polovodič. V takovém laseru se na rozdíl od laserů jiných typů (včetně jiných pevnolátkových) nevyužívají radiační přechody mezi lokalizovanými energetickými hladinami atomů, molekul a iontů, ale mezi povolenými energetickými pásy nebo subpásy krystalu. V polovodičovém laseru se provádí čerpání.

Nanotrubice, jinak tubulární nanostruktura; Nanotubulene (anglicky: nanotube) je topologická forma nanočástic ve formě duté nanoruly.

Epitaxe je pravidelný růst jednoho krystalického materiálu na druhém při nižších teplotách (z řeckého επι – na a ταξισ – uspořádanost), tedy orientovaný růst jednoho krystalu na povrchu druhého (substrát). Přísně vzato lze růst všech krystalů nazvat epitaxní: každá následující vrstva má stejnou orientaci jako předchozí. Rozlišuje se heteroepitaxie, kdy se látky substrátu a rostoucího krystalu liší (proces je možný pouze chemicky.

Plynový laser je laser, ve kterém se jako aktivní médium používá látka v plynném stavu (na rozdíl od pevných látek v pevnolátkových laserech a kapalin v barvivových laserech).

Fosfid galia (chemický vzorec GaP) je binární anorganická chemická sloučenina galia a fosforu. Za normálních podmínek oranžovo-žluté krystaly.

Exciton (latinsky excito – „vzrušuji“) je kvazičástice, což je elektronické buzení v dielektriku, polovodiči nebo kovu, migrující skrz krystal a nesouvisející s přenosem elektrického náboje a hmoty. Pojem exciton a samotný termín zavedl sovětský fyzik Ya I. Frenkel v roce 1931 a spektrum excitonu poprvé experimentálně pozoroval v roce 1952 sovětský fyzik E. F. Gross. Představuje vázaný stav elektronu a díry. Mělo by se však považovat za nezávislé.

Anizotropie (ze starořeckého ἄνισος – nestejný a τρόπος – směr) je rozdíl ve vlastnostech prostředí (například fyzikální: pružnost, elektrická vodivost, tepelná vodivost, index lomu, rychlost zvuku nebo světla atd.) v různých směrech uvnitř tohoto prostředí; na rozdíl od izotropie.

Antiferomagnetismus (z anti- a feromagnetismus) je jeden z magnetických stavů hmoty, vyznačující se tím, že magnetické momenty sousedních částic hmoty jsou orientovány k sobě (antiparalelně), a proto je magnetizace tělesa jako celku velmi malá. Tím se liší antiferomagnetismus od feromagnetismu, kdy stejná orientace elementárních magnetů vede k vysoké magnetizaci těla.

Tenké filmy jsou tenké vrstvy materiálu, jejichž tloušťka se pohybuje od zlomků nanometru (monoatomická vrstva) po několik mikronů.

Superparamagnetismus je forma magnetismu, která se vyskytuje ve feromagnetických a ferimagnetických částicích. Pokud jsou takové částice dostatečně malé, přecházejí do stavu jedné domény, to znamená, že se rovnoměrně magnetizují v celém objemu. Magnetický moment takových částic může vlivem teploty náhodně měnit směr a při absenci vnějšího magnetického pole je průměrná magnetizace superparamagnetických částic nulová. Ale ve vnějším magnetickém poli se takové částice chovají jako paramagnety.

Optické materiály jsou přírodní a syntetické materiály, monokrystaly, sklo (optické sklo, fotokeramika), polykrystalické (průhledné keramické materiály), polymery (organické sklo) a další materiály, které jsou transparentní v té či oné oblasti elektromagnetických vln. Používají se k výrobě optických prvků pracujících v ultrafialové, viditelné a infračervené oblasti spektra.

Uhlíková nanotrubice (zkráceně CNT) je alotropní modifikace uhlíku, což je dutá válcovitá struktura o průměru od desetin do několika desítek nanometrů a délce od jednoho mikrometru do několika centimetrů (existují technologie, které umožňují jejich splétání do vláken neomezené délky), sestávající z jedné nebo více grafenových rovin svinutých do trubičky.

Doping (německy legieren – „spojovat“, z latiny ligare – „vázat“) je vnášení malých množství nečistot nebo strukturálních defektů za účelem řízené změny elektrických vlastností polovodiče, zejména jeho typu vodivosti.

Emise elektronů je jev emise elektronů z pevných látek nebo kapalin.

Barevné lasery jsou lasery, které jako aktivní médium používají organická barviva, obvykle ve formě kapalného roztoku. Přinesli revoluci v laserové spektroskopii a propagovali nový typ laseru s dobou trvání pulsu méně než pikosekunda (lasery s ultrakrátkým pulsem).

Pevnolátkový laser je laser, ve kterém se jako aktivní médium používá látka v pevném stavu (na rozdíl od plynů v plynových laserech a kapalin v barvivových laserech).

Standardní vodíková elektroda je elektroda používaná jako referenční elektroda při různých elektrochemických měřeních a v galvanických článcích. Standardní vodíková elektroda je platinová deska potažená platinovou černí, na kterou je přiváděn plynný vodík pod tlakem 1 atm. a ponořený do vodného roztoku obsahujícího vodíkové ionty s aktivitou rovnou 1. Potenciál standardní vodíkové elektrody za standardních podmínek (101 325 Pa, 298 K) je akceptován.

Diamagnetismus (z řeckého dia… — divergence (siločáry) a magnetismus) je jedním z typů magnetismu, který se projevuje magnetizací látky v opačném směru, než na ni působí vnější magnetické pole.

Pyroelektrika (ze starořeckého πῦρ – oheň) jsou krystalická dielektrika, která mají spontánní polarizaci, tedy polarizaci za nepřítomnosti vnějších vlivů.

Rastrovací heliový iontový mikroskop (SHIM, heliovo-iontový mikroskop, heliový iontový mikroskop, heliový mikroskop, HeIM) je rastrovací (rastrový) mikroskop, principielně podobný rastrovacímu elektronovému mikroskopu, ale místo elektronů využívá svazek heliových iontů.

Ferity (oxyfery) jsou sloučeniny oxidu železa Fe2O3 s bazičtějšími oxidy jiných kovů, které jsou ferrimagnety. Jsou široce používány jako magnetické materiály v radioelektronice, radiotechnice a výpočetní technice, protože kombinují vysokou magnetizaci s polovodičovými nebo dielektrickými vlastnostmi.

Pyroelektřina je jev vzniku elektrického pole v krystalech při změně jejich teploty, například: při zahřátí, tření, ozáření nebo dokonce primitivním tření.

Termoelektrika je soubor jevů, při kterých teplotní rozdíl vytváří elektrický potenciál, nebo elektrický potenciál vytváří teplotní rozdíl. V moderním technickém použití termín téměř vždy společně odkazuje na Seebeckův jev, Peltierův jev a Thomsonův jev (termoelektrické jevy). Pojem „termoelektřina“ by svou etymologií mohl obecně označovat všechny tepelné motory používané k výrobě elektřiny a všechny elektrické.

Chalkogenidy (z řeckého χαλκος – ruda a γενος – rodící) jsou binární chemické sloučeniny chalkogenů (prvky 16. skupiny periodické tabulky, kam patří kyslík, síra, selen, telur, polonium a livermorium) s kovy.

Magnetochemie je úsek fyzikální chemie, který studuje vztah mezi magnetickými vlastnostmi a chemickou strukturou látek a také vliv magnetického pole na chemické vlastnosti látek (např. rozpustnost apod.) a jejich reaktivitu.

Elektronová litografie nebo elektronová litografie je nanolitografická metoda využívající elektronový paprsek.

Nitrid galia je binární anorganická chemická sloučenina galia a dusíku. Chemický vzorec GaN. Za běžných podmínek se jedná o velmi pevnou látku s krystalickou strukturou wurtzitového typu. Polovodič s přímou mezerou se širokým pásmem – 3,4 eV (při 300 K).

Magnon je kvazičástice odpovídající elementárnímu buzení systému interagujících spinů. V krystalech s několika magnetickými podmřížky (například antiferomagnety) může existovat několik typů magnonů s různými energetickými spektry. Magnoni se řídí statistikami Bose-Einstein. Magnony interagují mezi sebou a s jinými kvazičásticemi. Existenci magnonů potvrzují experimenty na rozptylu neutronů, elektronů a světla, který je doprovázen.

Integrovaná optika je úsek optiky, který se zabývá přenosem optických vln planárními optickými vlnovody. V širším slova smyslu je integrovaná optika úsekem moderní optiky, který studuje procesy šíření optických vln v planárních tenkovrstvých dielektrických vlnovodech, problematiku vstupu (výstupu) záření do těchto vlnovodů a také problematiku generování a detekce světelných paprsků v takových vlnovodech a jejich řízení za účelem vytváření nových.

Krystalová optika je věda, která studuje průchod světla přes krystaly a další anizotropní média. Vznikla na průsečíku dvou věd – optiky a krystalové fyziky. Zkoumá vzory takových jevů, jako je: polarizace světla, pleochroismus, dvojitý lom, rotace roviny polarizace atd.

Indium antimonid je krystalická binární anorganická chemická sloučenina, sloučenina india a antimonu. Chemický vzorec InSb.

Nanočástice je izolovaný objekt v pevné fázi, který má jasně definovanou hranici s okolním prostředím a jehož rozměry se ve všech třech rozměrech pohybují od 1 do 100 nm.

Indukčně vázané plazma (ICP) indukčně vázané plazma, ICP – plazma vytvořená uvnitř výbojové komory, hořáku nebo jiného plazmového reaktoru, když je aplikováno vysokofrekvenční střídavé magnetické pole.

Solární články citlivé na barvivo jsou fotoelektrochemické články, které využívají fotosenzitivní polovodiče mezoporézního oxidu s širokým pásmem. Tyto buňky byly vynalezeny v roce 1991 Gretzelem et al., po kterém byly pojmenovány Gretzelovy buňky.