Применение АСМ для исследований жидких кристаллов
Зарегистрируйся в два клика и получи неограниченный доступ к материалам,а также
промокод
на новый заказ в Автор24. Это бесплатно.
Введение
Жидкие кристаллы (ЖК) прочно занимают свое место в современной жизни. Мы видим их в: мониторах компьютеров, экранах телевизоров, мобильных телефонах, камерах, различных приборных панелях, проекторах, пространственных модуляторах света, датчиках температуры, микролазерах. ЖК играют ключевую роль во всех тех технологических новинках, которые появились при жизни только одного поколения. Это связано с тем, что при переходе жидкого кристалла из одного состояния в другое под действием внешних факторов (таких как температура, электрическое поле, определенный диапазон светового или механического напряжения) они практически не потребляют энергию. Количество людей, изучающих жидкие кристаллы, неуклонно растет. На заре прошлого века первая конференция собрала несколько десятков участников, чуть позже - около ста. С 1970-х годов было проведено много конференций по ЖК, и их число неуклонно растет. Помимо многолюдных международных конференций, были и европейские и национальные конференции (в том числе и в России), конференции по химии, оптике, фотонике и сегнетоэлектричеству жидких кристаллов. И каждая такая конференция привлекала сотни участников различного профиля (химиков, физиков, инженеров-электронщиков и фотоников, биологов и врачей). Жидкие кристаллы были обнаружены почти сто лет назад, но только за последние двадцать лет они стали глубоко изучены. Их исследование развивалось такими темпами, которые даже в наше время следует считать стремительными. Во многих странах, таких как США, Япония, Германия, Польша, Франция, эта работа продолжается. А на уровне наноразмеров исследовать структурные особенности позволяет сканирующая зондовая микроскопия(СЗМ). В последние годы, СЗМ сделала уникальные научные достижения в различных областях физики, химии и биологии. Новые экспериментальные возможности этого направления: неразрушающий характер исследований, высокое пространственное разрешение и возможность проведения экспериментов в жидких средах — делают особенно перспективным применение СЗМ (в частности, атомно-силовой микроскопии) для изучения структуры и свойств жидких кристаллов. В то же время СЗМ-изучение этих объектов остается относительно сложной задачей с аналогичными исследованиями поверхности твердых (кристаллических) тел. Действительно, с момента появления зондовой микроскопии (1981 г.) прошло более десяти лет, прежде чем в 1992 г была убедительно продемонстрирована возможность использования этого метода для исследований биополимеров на примере АСМ-визуализации молекулы ДНК. Для исследований жидких кристаллов АСМ-метод начал применяться с 1994-96 годов. На протяжении этих лет возникло понимание того, что успешное решение задачи такого исследования, требующего в каждом конкретном случае экспериментального решения, заключается в получении наномолекулярных слоев на поверхности твердых подложек в таком состоянии, при котором возможно изучение их структурных особенностей. Курсовая работа направлена на изучение одного из наиболее распространенных видов сканирующей зондовой микроскопии - атомно-силовой микроскопии для изучения жидких кристаллов.
Понятие и классификация жидких кристаллов, их структура
Жидкий Кристалл-это специфическое агрегатное состояние вещества, в котором он проявляет свойства жидких кристаллов и жидкостей. Сразу следует отметить, что не все вещества могут находиться в жидкокристаллическом состоянии. Большинство веществ можно н...
Фазовые переходы жидких кристаллов
Фазовые переходы жидких кристаллов на протяжении нескольких лет состоят в интересах ученых-физиков. Равновесное состояние в однородном теле определяется путем задания двух термодинамических параметров, таких как объем V и температура T. Из эксперимен...
Открыть главуИстория создания сканирующей зондовой микроскопии
Сканирующая зондовая микроскопия - это набор экспериментальных методов для изучения структуры и свойств поверхности, как на микроскопическом уровне, так и на уровне отдельных молекул и атомов. Сканирующий зондовый микроскоп измеряет параметры поверхн...
Открыть главуУстройство и принцип работы атомно-силового микроскопа
Самый простой способ понять принцип атомно-силовой микроскопии - провести аналогию с граммофонным проигрывателем. В обоих устройствах игла движется по поверхности, отслеживая ее рельеф. Положение иглы преобразуется в сигнал; в случае с граммофоном - ...
Режимы сканирования АСМ
Исторически первым и широко используемым режимом работы атомно-силового микроскопа был контактный режим. При этом кантилевер скользит по поверхности образца под механическим контактом. Отталкивающее действие между зондом и поверхностью образца. В ре...
Открыть главуЗаключение
Таким образом, атомно-силовая микроскопия является развивающимся методом визуализации биологических объектов, позволяющим анализировать их структуру на атомном уровне. Основные преимущества атомно-силовой микроскопии для исследования тонкой структуры бактериальных клеток по сравнению с традиционными методами-сканирующей и просвечивающей электронной микроскопией представлены на рисунке 5. Рисунок 5. Основные преимущества АСМ
Список литературы
Алексеев A.M., Бузин А.И. Методы СЗМ исследований полимеров. //Соросовский образовательный журнал, 1998, № 3, с.75-79 Блинов, Л.М. Жидкие кристаллы структура и свойства//Книжный дом «ЛИБРОКОМ,2013. – С. 11 - 14. Де Жё В. Физические свойства жидкокристаллических веществ. //М. Мир, 1982 Де Жен П.Ж. Физика жидких кристаллов.//М.Мир, 1977. Клинов Д.В., Исследование биополимеров методами сканирующей зондовой микроскопии. Автореф. дис.канд. физ.-мат. наук, МФТИ, //М., 1997. -20с Пикин С.А., Блинов Л.М. Жидкие кристаллы.//М.: Наука, 1982. Сонин А.С. Введение в физику жидких кристаллов.//М.: Наука, 1983Миронов В. Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии: учеб. пособие. //М.: Техносфера, 2004. Чандрасекар С. Жидкие кристаллы.// М.: Мир, 1980 Чистяков И. Г. Жидкие кристаллы. М., 1966.
