JoVE Logo
Yazarlar
Bize Ulaşın

Oturum Aç

Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.

Bu Makalede

  • Özet
  • Özet
  • Giriş
  • Protokol
  • Sonuçlar
  • Tartışmalar
  • Açıklamalar
  • Teşekkürler
  • Malzemeler
  • Referanslar
  • Yeniden Basımlar ve İzinler

Özet

Burada, bir sütun halinde photoexcited molekülleri etrafında yerel yapıların deformasyonlar gözlemleri sağlayan diferansiyel-algılama analizleri zaman karar vermek kızılötesi titreşim spektroskopisinin ve elektron kırınım protokolleri mevcut sıvı kristal, yapısı ve bu fotoaktif malzeme dinamikleri arasındaki ilişki üzerine atomik bir bakış açısı veren.

Özet

Zaman karar vermek kızılötesi (IR) titreşim spektroskopisinin ve zaman çözüldü elektron kırınım kullanarak sıvı kristal (LC) aşamasında moleküller deneysel ölçümler bu makalede görüşmek. Sıvı kristal faz katı ve sıvı fazlar arasında varolan madde önemli bir durumdur ve olduğu gibi organik elektronik doğal sistemlerin de yaygındır. Sıvı kristaller orientationally sipariş ancak gevşek Paketli ve bu nedenle, iç biçimler ve hizalamaları LCs moleküler bileşenlerinin dış uyaranlara tarafından değiştirilebilir. Her ne kadar zaman karar vermek gelişmiş difraksiyon tekniklerini Pikosaniye ölçekli tek kristaller moleküler dinamiklerini ortaya çıkardı ve polycrystals, doğrudan gözlem ambalaj yapıları ve yumuşak malzeme ultrafast dynamics tarafından bulanık engel olmuştur kırınım desenleri. Burada, IR titreşim spektroskopisinin zaman karar vermek ve elektron diffractometry ultrafast anlık görüntülerini fotoaktif çekirdek yan taşıyan sütunlar halinde bir LC malzeme elde etmek için raporu. Diferansiyel-algılama analizleri kombinasyonu zaman çözüldü-IR titreşim spektroskopisinin ve elektron kırınım yapıları ve yumuşak malzeme dinamikleri photoinduced karakterize güçlü araçlardır.

Giriş

Sıvı kristaller (LCs) çeşitli işlevler var ve bilimsel ve teknolojik uygulamalar1,2,3,4,5,6' da yaygın olarak kullanılmaktadır. LCs davranışını kendi orientational de molekülleri yüksek hareket yeteneği olarak sipariş için bağlanabilir. LC malzemelerin moleküler yapısı genellikle bir mesogen çekirdek ve LC moleküllerin yüksek hareket kabiliyetine sahip emin olmak kadar esnek karbon zincirleri ile karakterizedir. Dış uyaranlara7,8,9,10,11,12,13,14altında,15 , ışık, elektrik alanları, sıcaklık değişiklikleri veya mekanik basınç, küçük Intra - ve fonksiyonel davranışını önde gelen sistem, yeniden sıralama LC molekülleri neden köklü yapısal cins hareketleri gibi. LC malzemelerin işlevleri anlamak için moleküler ölçek yapısı LC aşamasında belirlemek ve moleküler biçimler ve ambalaj deformasyonlar anahtar hareketleri tanımlamak önemlidir.

X-ışını kırınım (XRD) yaygın olarak LC malzemeleri16,17,18yapıları belirlemek için güçlü bir araç olarak istihdam edilmektedir. Ancak, bir işlev uyaranlara duyarlı özünden kaynaklanan kırınım deseni kez geniş halo desenine göre uzun karbon zincirlerinden gizli olduğunu. Bu soruna etkili bir çözüm moleküler dynamics photoexcitation kullanarak doğrudan gözlemleri sağlar zaman çözüldü kırınım Analizi tarafından sağlanır. Bu teknik daha önce ve photoexcitation sonra elde edilen kırınım desenler arasındaki farklar kullanarak photoresponsive aromatik yan hakkında yapısal bilgi ayıklar. Bu farklılıklar arka plan gürültü kaldırmak ve doğrudan ilgi yapısal değişiklikleri gözlemlemek için yol sağlar. Analizleri fark kırınım kalıplarının yalnız, böylece zararlı kırınım photoresponsive karbon zincirlerinden hariç fotoaktif yan gelen modüle sinyalleri ortaya koyuyor. Bu fark kırınım Analizi yönteminin bir açıklaması vardı, M. ve ark19sağlanır.

Zaman çözüldü kırınım ölçümleri malzemeler20,21,22,23, faz geçiş sırasında oluşan atomik düzenlemeler hakkında yapısal bilgi verebilir misiniz 24 , 25 , 26 , 27 , 28 , 29 ve kimyasal reaksiyonlar arasında molekülleri30,31,32,33,34. Akılda bu uygulamaları ile dikkat çekici ultrabright ve darbeli ultrashort x-ışını35,36 ve elektron37,38,39 gelişiminde ilerleme kaydedildi , 40 kaynakları. Ancak, zaman çözüldü kırınım sadece basit, izole moleküllere veya için tek - veya poli-kristaller, içinde son derece inorganik kafes sipariş uygulanmış veya organik moleküller yapısal sağlayan iyi çözülmüş kırınım desenler üretmek bilgi. Buna ek olarak, daha karmaşık yumuşak malzeme ultrafast yapısal analiz onların daha az sipariş edilen aşama nedeniyle engel olmuştur. Bu çalışmada, zaman çözüldü elektron kırınım yanı sıra geçici soğurma spektroskopisi ve istimal bu fotoaktif LC malzemeler yapısal dinamikleri karakterize etmek için zaman karar vermek kızılötesi (IR) titreşim spektroskopisi kullanımını göstermektedir kırınım çıkarılan metodoloji19.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protokol

Kızılötesi titreşim spektroskopisinin 1.Time karar vermek

  1. Numune hazırlama
    1. Çözüm: π genişletilmiş cyclooctatetraene (π-karyolası) molekülleri içine diklorometan uygun konsantrasyon (1 mmol/L) ile geçiyoruz.
    2. LC faz: π-karyolası tozu 100 ° c sıcaklıkta sıcak sac kullanarak bir kalsiyum florür (CaF2) yüzey üzerinde erime Örnek bir oda sıcaklığında ne yapıyorsun?
      Not: Orta-IR aralığında saydam bir malzeme (CaF2 veya baryum florür (BaF2)) seçmeniz gerekir.
  2. Aparatı ayarlama
    1. Titanyum safir (Ti:sapphire) lazer ve chirped darbe amplifikatör geçiş yapar. Termal olarak onları birkaç saat için stabilize.
    2. Hizalamaları doğru olduğundan emin olun. Güç ve ultraviyole (UV) pompa ve IR orta sonda istikrarı denetleyin ve optik yol gerekirse yeniden hizalayın. Zaman karar vermek kızılötesi spektroskopi Optik Kurulum Şekil 5' te verilmiştir.
    3. Sıvı nitrojen kullanarak HgCdTe IR dedektörü dizi ne yapıyorsun? Böylece ışık o makul miktarda faiz aralığında algılanır Spektrometre doğru yer olduğundan emin olun. Soğurma spektrumları polistiren veya polietilen tereftalat gibi iyi bilinen malzemelerin kullanarak Spektrometre kalibre.
    4. Örnek tutucu üzerinde büyük fotoğraf kaynaklı geçici yanıt (Si gofret (1 mm) veya Re(bpy)(CO)3Cl/CH3CN çözümü) gösteren bir örnek bağlayın. Pozitif bir değer pompa-sonda ertelemeyi bulun ve pompa-sonda örtüşme sağlamak için pompa ışın karıştırarak tarafından geçici sinyal miktarı en iyi duruma getirme.
    5. Ev yapımı programı (Şekil 6) kullanarak pompa-sonda gecikme uzun menzilli tarama alarak zaman kökenli ayarı bulmak. Geçici sinyal ortaya çıkmaya başladığı konumunu kontrol edin.
    6. Re(bpy)(CO)3' te kimin dipol anlar ortogonal Cl germe CO simetrik ve anti-simetrik titreşim dinamikleri kontrol edin. Sihirli açı durumu düzgün tanıştığımda her ikisi de tam olarak aynı dynamics göstermek gerektiğini unutmayın.
  3. Ölçüm ve veri alma
    1. Çözüm: Ev yapımı akışı hücre bağlayın. İnert gaz (Azot (N2) veya Argon (Ar)) ile kabarcıklanma aygıt kurulum. LC faz: sürekli lazer noktalar lazer kaynaklı zarar en aza indirmek için örnek üzerinde taşımak için motorlu sahne alanı'ndaki substrat spin kaplı π-karyolası örnekle Mount.
    2. Doublecheck sıfır konumu ile örnek.
    3. Düzgün pompa-sonda gecikme tarama aralığını ayarlamak (başlangıç, bitiş ve adım).
    4. Verileri kaydetmek için bir dizin seçin.
    5. Veri toplama ile ev yapımı programını başlatın.
      Not: Veri dizininde otomatik olarak kaydedilir.

2. zaman çözüldü elektron kırınım

  1. Örnek substrat imalatı
    1. Her iki ön 30-nm-kalın silikon-zengin silikon nitrür (Si3N4veya sadece günah) kapalı bir silikon (001) gofret (200 µm kalınlığında), satın film (Şekil 11A). Günah/Si/günah gofret Meydanı'nda (15 × 15 mm2) kesti.
    2. Ar küme iyon kirişler41 , 2.5 × 1016 iyonları/cm2 üzerine günah/Si/günah gofret taraflardan biri akım ile yine de ışınlatayım 30-nm-kalın günah film (Şekil 11 kaldırmak için yeterli olan bir metal maskesi (Şekil 12), B, C).
      Not: Günah film kaldırmak için alternatif bir yöntem plazma gravür ya da iyon gravür kirişler.
    3. Potasyum hidroksit (KOH) sulu çözüm konsantrasyonu % 28, hazır olun.
    4. Gofret KOH çözüm için 1-2 gün (Şekil 11D), 60-70 ° C sıcaklığında içine daha fazla yolu ile izotropik kimyasal aşındırma42Si gofret, aşındırma gerçekleştiren koymak.
      Not: Gravür Si için KOH çözüm tarafından günah ince film kendinden destekli membran (Şekil 11E) kalır bu yüzden çok daha hızlı bunun için günah, oranıdır.
    5. Gofret günah membranlar deiyonize su ile temizlik ve azot gazı ile kuru.
  2. Numune hazırlama
    1. Kloroform 10 mg/mL bir konsantrasyon, π-karyolası molekülleri geçiyoruz.
    2. Spin-coater program: 5 2000 rpm hızlandırmak s, tutun 30 s ve stop rotasyon için döndürme. Spin-ceket π-karyolası çözüm Şekil 11'Fgösterildiği gibi günah membran yüzey üzerine.
      Not: Uygun gofret boyutu spin-kaplama için daha--dan 10 × 10 mm olmalıdır yüzey gerilimi bazen spin-kaplama malzeme üzerinde daha küçük gofret, örneğin engelleyen bu yana2, bir günah membran kılavuz için iletim elektron mikroskobu.
    3. Günah membran yüzey üzerinde 100 ° c sıcaklıkta bir ocağın üzerinde kaplı örnek koymak, o eritebilir ve oda sıcaklığında (Şekil 11G) yavaş yavaş sakin ol.
  3. Ölçümleri
    1. Örnek örnek kutusunda bir vida ile monte ve vakum odası (örnek odası) örnek sahibi koydu.
    2. Bir kapak ile vakum odası mühür ve döner bir Pompa Odası Vakum düzeyini az 1.000 kadar tahliye geçiş baba. Elektron-gun odası ~ 10-6 Pa (genellikle için daha 12 h) vakum düzeyde olana daha sonra moleküler turbo pompalar üzerinde geçiş yapabilirsiniz.
    3. Ti:sapphire lazer ve cıvıltı darbe amplifikatör geçin ve termal olarak onları daha 1 h stabilize. Zaman çözüldü elektron kırınım deneysel Kur Şekil 9' da verilmiştir. Tekrarlama oranı 500 Hz olarak ayarlayın.
    4. Şarj kuplajlı cihaz (CCD) kamera gerilim filmi geçin ve 10 ° C'ye sakin ol
    5. Elektrik güç kaynağı geçin ve 75 için voltaj ayarlamak kV.
      Not: Kaçak akım güç kaynağının 0.1 µA Aralık dışında dalgalanma değil.
    6. Özel çakışma. Laboratuvar kodlu otomatik program (Şekil 10A) açın ve çekim hızı (50 ms) ayarlayın. Z ekseni ve Y_overlap ve presleme Başlat düğmesini çakışma için Z_overlap için Başlangıç türünü ayarlayarak program kullanarak örnek tutucu donatılmış bir iğne deliği ile elektron ışını pozisyon bulmak.
    7. Elektron ışını iğne deliği konumunda ayarla ve iğne deliği ve sondaj tarafından pompa lazer yansıyan pompa ışık ile hizalayın.
    8. Saat sıfır konumu ile bir inorganik materyal (Bi2Te3) bir laboratuvar kodlu otomatik program (Şekil 10B) kullanarak örnek kutusunda ayar türü başlatmak için zaman karar vermek ve presleme tarafından ölçmek Başlat düğmesi. Bu işlem için pompa akım 2 mJ/cm2ayarlayın.
    9. Elektron ışını belgili tanımlık geçmek için Faraday fincan ekleyin ve elektron ışını ile laboratuvar inşa picoammeter akım ölçmek ve ayarlanabilir ND filtre sonda satırındaki döndürerek ayarlayın. Thefluence pompa darbe waveplate pompa hattı üzerinde döndürerek ayarlayın.
    10. Örnek konuma taşımak ve CCD kamera çekim hızı ayarlayın. Elektron kırınım görüntü türü başlatmak tek için ayar ve Başlat düğmesine basıldığında laboratuvar kodlu otomatik program (Şekil 10B) kullanarak elde edilir.
    11. CCD kamera Peltier öğesinde geçin ve -20 ° c sıcaklık aşağı sakin ol
    12. Saat adım ayarlamak ve zaman çözüldü ölçümler için adımları sayısı. Laboratuvar kodlu otomatik programı (Şekil 10B) türü başlamak zaman karar vermek için ayarlama ve Başlat düğmesine basıldığında kullanarak zaman çözüldü elektron kırınım görüntü elde.
    13. Zaman çözüldü arka plan görüntüsü değiştirme'yi laboratuvar kodlu otomatik program (Şekil 10B) kullanarak kapalı elektron ivme güç kaynağıyla türü başlamak zaman karar vermek için ayarlayarak elde etmek ve Başlat düğmesine basıldığında.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Sonuçlar

Bir eyer şeklinde π-karyolası iskelet43,44 LC molekül fotoaktif temel birimi olarak iyi tanımlanmış bir sütunlu yığın yapısı oluşturur ve Merkez sekiz membered karyolası halka göstermek için bekleniyor çünkü seçtik bir photoinduced konformasyon heyecanlı-devlet aromaticity19,45sayesinde düz bir biçime değiştirin. Bu malzemenin sentetik işlemi ön...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Tartışmalar

Zaman çözüldü elektron kırınım ölçümleri sürecinde önemli bir adım yüksek gerilim Bakımı (75 keV) photocathode ve anot arasındaki mesafe beri geçerli dalgalanma olmadan sadece ~ 10 mm plakadır. Geçerli 0.1 µA aralığı önce veya deneyler sırasında dalgalanma gösteriyorsa, 90 kadar ivme voltajı yükseltin deşarj ve daha 75'e ayarlamak için keV keV. Bu Klima işlem geçerli 0.1 µA aralığında değişiklik gösterir kadar yapılması gerekiyor. Uygun elektron kaynağı dielektrik yeterli güc...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Açıklamalar

Yazarlar ifşa gerek yok.

Teşekkürler

Dr. S. Tanaka Tokyo Teknoloji Enstitüsü'nde IR titreşim spektroskopisinin ölçümler zaman karar vermek için ve Prof. M. Hara ve Dr. K. Matsuo Nagoya Üniversitesi XRD ölçümler için teşekkür ederiz. Prof. Dr. S. Yamaguchi Nagoya Üniversitesi Kiel Üniversitesi'nde Prof. Dr. R. Herges ve Prof. Dr. R. J. D. Miller yapısı Max Planck Enstitüsü ve Dynamics konu değerli tartışma için ayrıca teşekkür ederiz.

Bu eser Japon bilim teknoloji (JST tarafından), saygınlık, "moleküler teknoloji ve yeni işlevler oluşturma" projelerin finansmanı için desteklenir (Grant JPMJPR13KD, JPMJPR12K5 ve JPMJPR16P6 sayısı) ve "Işık enerjisi kimyasal dönüşüm". Bu eser de kısmen JSP'ler Grant numaraları JP15H02103, JP17K17893, JP15H05482, JP17H05258, JP26107004 ve JP17H06375 tarafından desteklenir.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Malzemeler

NameCompanyCatalog NumberComments
Chirped pulse amplifierSpectra Physics Inc.Spitfire ACEFor time-resolved IR vibration spectroscopy
Chirped pulse amplifier Spectra Physics Inc.Spitfire XPFor time-resolved electron diffractometry
Femtosecond laserSpectra Physics Inc.TsunamiFor time-resolved IR vibration spectroscopy
Femtosecond laserSpectra Physics Inc.TsunamiFor time-resolved electron diffractometry
Optical parametric amplifierLight Conversion Ltd.TOPAS prime
64-channel mercury cadmium tellurium IR detector arrayInfrared Systems Development CorporationFPAS-6416-D
FT-IR spectrometerShimadzu CorporationIR Prestige-21
High voltage supplyMatsusada precisionHER-100N0.1
Rotary pumpEdwardsRV12
Molecular turbo pumpsAgilent Technologies Japan, Ltd.Twis Torr 304FS
Vacuum gaugesPfeiffer vacuum systems gmbhPKR251For ICF70 flange
Vacuum monitorsPfeiffer vacuum systems gmbhTPG261
Fiber coupled CCD cameraAndor Technology Ltd.iKon-L HF
BaF2 and CaF2 substratesPier opticsThickness 3 mm
AgGaS2 crystalPhototechnica CorporationCustom-order
BBO crystalsTokyo Instruments, Inc.SHG θ=29.2 deg
THG θ=44.3 deg
calcite crystalsTokyo Instruments, Inc.Thickness 1mm
Optical mirrorsThorlabsPF10-03-F01
PF10-03-M01
UM10-45A		Al coat mirrors
Au coat mirrors
Ultrafast mirrors
Optical mirrorsHIKARI,Inc.Broadband mirrors
Dichroic mirrorsHIKARI,Inc.Custom-order
Reflection: 266 nm
Transmission: 400, 800 nm
Optical chopperNewport Corporation3501 optical chopper
Optical shuttersThorlabs Inc.SH05/M
SC10
Optical shuttersSURUGA SEIKI CO.,LTD.F116-1
Beam splittersThorlabs Inc.BSS11R
Fused-silica lensesThorlabs Inc.LA4663
LA4184
BaF2 lensThorlabs Inc.LA0606-E
Polarized mirrorsSigmakoki Co.,LtdCustom-order
Designed for 800 nm
Reflection: s-polarized light
Transmission : p-polarized light
Half waveplateThorlabs Inc.WPH05M-808
Mirror mountsThorlabs Inc.POLARIS-K1
KM100		Kinematic mirror mounts
Mirror mountsSigmakoki Co.,LtdMHAN-30M
MHAN-30S		Gimbal mirror mounts
Mirror mountsNewport CorporationACG-3K-NLGimbal mirror mounts
Variable ND filtersThorlabs Inc.NDC-25C-2M
Beam splitter mountsThorlabs Inc.KM100S
Lens mountsThorlabs Inc.LMR1/M
Rotational mountsThorlabs Inc.RSP1/M
RetroreflectorEdmund Optics63.5MM X 30" EN-AL 
spectrometersocean photonicsUSB-4000
Power meterOphir30A-SHUsed for intensity monitor of CPA
Power meterThorlabs Inc.S120VC
PM100USB		Used for intensity measurements of pump pulse
PhotodiodesThorlabs Inc.DET36A/M
DET25K/M
DC power supplyTEXIOPW18-1.8AQUsed for magnetic lens
Magnetic lensNissei ETC Co.,LtdCustom-order
StagesNewport CorporationM-MVN80V6
LTAHLPPV6		Used for magnetic lens
Stage controllerNewport CorporationSMC100
Stages Sigmakoki Co.,LtdSGSP20-35(X)
SGSP20-85(X)		Used for sample position
Stages Sigmakoki Co.,LtdSGSP26-200(X)
OSMS26-300(X)		Used for delay time generator
Stage controllerSigmakoki Co.,LtdSHOT-304GS
PicoammeterLaboratory built
spin coaterMIKASA Co.,Ltd1H-D7
hot plateIKA® C-MAG HP7
SiN waferSilson LtdCustom-order
KOH aqueous solution (50%)Hiroshima Wako Co.,Ltd.168-20455
ChloroformHiroshima Wako Co.,Ltd.038-18495
DichloromethaneHiroshima Wako Co.,Ltd.132-02456
Personal computers for the controlling programsEpson CorporateEndeavor MR7300E-L32-bit operation system
Program for the control the equipmentNational Instruments CorporationLabview2016
Program for the data analysisThe MathWorks, Inc.Matlab2015b

Referanslar

  1. Van Haaren, J., Broer, D. In search of the perfect image. Chem. Ind. 24, 1017-1021 (1998).
  2. Handbook of Liquid Crystals. Goodby, J. W., Collings, P. J., Kato, T., Tschierske, C., Gleeson, H. F., Raynes, P. , Wiley-VCH. Weinheim. (2014).
  3. Liquid Crystal Beyond Displays. Li, Q. , John Wiely & Sons. Hoboken. (2012).
  4. Kato, T. Self-assembly of phase-segregated liquid crystal structures. Science. 295, 2414-2418 (2002).
  5. Fleismann, E. K., Zentel, R. Liquid-Crystalline Ordering as a Concept in Materials Science: From Semiconductors to Stimuli-Responsive Devices. Angew. Chem. Int. Ed. 52, 8810-8827 (2013).
  6. Sergeyev, S., Pisula, W., Geerts, Y. H. Discotic liquid crystals: a new generation of organic semiconductors. Chem. Soc. Rev. 36, 1902-1929 (2007).
  7. Goodby, J. W. Mesogenic molecular crystalline materials. Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 4, 361-368 (1999).
  8. Ichimura, K. Photoalignment of Liquid-Crystal Systems. Chemical Reviews. 100, 1847-1873 (2000).
  9. Ikeda, T. Photomodulation of liquid crystal orientations for photonic applications. J. Mater. Chem. 13, 2037-2057 (2003).
  10. Browne, W. R., Feringa, B. L. Making molecular machines work. Nat. Nanotech. 1, 25-35 (2006).
  11. Ikeda, T., Mamiya, J., Yu, Y. Photomechanics of liquid-crystalline elastomers and other polymers. Angew. Chem., Int. Ed. 46, 506-528 (2007).
  12. Sagara, Y., Kato, T. Brightly Tricolored Mechanochromic Luminescence from a Single-Luminophore Liquid Crystal: Reversible Writing and Erasing of Images. Angew. Chem. Int. Ed. 50, 9128-9132 (2011).
  13. Miyajima, D., et al. Ferroelectric columnar liquid crystal featuring confined polar groups within core-shell architecture. Science. 336, 209-213 (2012).
  14. White, T. J., Broer, D. J. Programmable and adaptive mechanics with liquid crystal polymer networks and elastomers. Nat. Mater. 14, 1087-1098 (2015).
  15. Saito, S., et al. Light-melt adhesive based on dynamic carbon frameworks in a columnar liquid-crystal phase. Nat. Commun. 7, 12094(2016).
  16. Lagerwall, J. P. F., Giesselmann, F. Current Topics in Smectic Liquid Crystal Research. Chem. Phys. Chem. 7, 20-45 (2006).
  17. Yoon, H. G., Agra-Kooijman, D. M., Ayub, K., Lemieux, R. P., Kumar, S. Direct Observation of Diffuse Cone Behavior in de Vries Smectic-A and -C Phases of Organosiloxane Mesogens. Phys. Rev. Lett. 106, 087801(2011).
  18. Takanishi, Y., Ohtsuka, Y., Takahashi, Y., Kang, S., Iida, A. Chiral doping effect in the B2 phase of a bent-core liquid crystal: The observation of resonant X-ray satellite peaks assigned to the 5/10 layer periodic structure. Euro. Phys. Lett. 109, 56003(2015).
  19. Hada, M., et al. Structural Monitoring of the Onset of Excited-State Aromaticity in a Liquid Crystal Phase. J. Am. Chem. Soc. 139, 15792-15800 (2017).
  20. Cavalleri, A., et al. Femtosecond Structural Dynamics in VO2 during an Ultrafast Solid-Solid Phase Transition. Phys. Rev. Lett. 87, 237401(2001).
  21. Hada, M., Okimura, K., Matsuo, J. Characterization of structural dynamics of VO2 thin film on c-Al2O3 using in-air time-resolved x-ray diffraction. Phys. Rev. B. 82, 153401(2010).
  22. Eichberger, M., et al. Snapshots of cooperative atomic motions in the optical suppression of charge density waves. Nature. 468, 799-802 (2010).
  23. Ichikawa, H., et al. Transient photoinduced 'hidden' phase in a manganite. Nat. Mater. 10, 101-105 (2011).
  24. Hada, M., Okimura, K., Matsuo, J. Photo-induced lattice softening of excited-state VO2. Appl. Phys. Lett. 99, 051903(2011).
  25. Zamponi, F., Rothhardt, P., Stingl, J., Woerner, M., Elsaesser, T. Ultrafast large-amplitude relocation of electronic charge in ionic crystals. P. Natl. Acad. Sci. USA. 109, 5207-5212 (2012).
  26. Beaud, P., et al. A time-dependent order parameter for ultrafast photoinduced phase transitions. Nat. Mater. 13, 923-927 (2014).
  27. Morrison, V. R., et al. A photoinduced metal-like phase of monoclinic VO revealed by ultrafast electron diffraction. Science. 346, 445-448 (2014).
  28. Han, T. -R. T., et al. Exploration of metastability and hidden phases in correlated electron crystals visualized by femtosecond optical doping and electron crystallography. Sci. Adv. 5, 1400173(2015).
  29. Waldecker, L., et al. Time-domain separation of optical properties from structural transitions in resonantly bonded materials. Nat. Mater. 14, 991-995 (2015).
  30. Minitti, M. P., et al. Imaging Molecular Motion: Femtosecond X-Ray Scattering of an Electrocyclic Chemical Reaction. Phys Rev. Lett. 114, 255501(2015).
  31. Kim, K. H., et al. Direct observation of bond formation in solution with femtosecond X-ray scattering. Nature. 518, 385-389 (2015).
  32. Gao, M., et al. Mapping molecular motions leading to charge delocalization with ultrabright electrons. Nature. 496, 343-346 (2013).
  33. Ishikawa, T., et al. Direct observation of collective modes coupled to molecular orbital-driven charge transfer. Science. 350, 1501-1505 (2015).
  34. Xian, R., et al. Coherent ultrafast lattice-directed reaction dynamics of triiodide anion photodissociation. Nat. Chem. 9, 516-522 (2017).
  35. Chapman, H. N., et al. Femtosecond X-ray protein nanocrystallography. Nature. 470, 73-77 (2011).
  36. Ishikawa, T., et al. A compact X-ray free-electron laser emitting in the sub-ångström region. Nature Photonics. 6, 540-544 (2012).
  37. Zewail, A. H. Four-dimensional electron microscopy. Science. 328, 187-193 (2010).
  38. Sciaini, G., Miller, R. J. D. Femtosecond electron diffraction: heralding the era of atomically resolved dynamics. Rep. Prog. Phys. 74, 096101(2011).
  39. Hada, M., Pichugin, K., Sciaini, G. Ultrafast structural dynamics with table top femtosecond hard X-ray and electron diffraction setups. Euro. Phys. J. Special Topic. 222, 1093-1123 (2013).
  40. Miller, R. J. D. Mapping atomic motions with ultrabright electrons: the chemists' gedanken experiment enters the lab frame. Annu. Rev. Phys. Chem. 65, 583-604 (2014).
  41. Seki, T., Murase, T., Matsuo, J. Cluster size dependence of sputtering yield by cluster ion beam irradiation. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 242, 179-181 (2006).
  42. Mueller, C., Harb, M., Dwyer, J. R., Miller, R. J. D. Nanofluidic Cells with Controlled Pathlength and Liquid Flow for Rapid, High-Resolution In Situ Imaging with Electrons. J. Phys. Chem. Lett. 4, 2339-2347 (2013).
  43. Mouri, K., Saito, S., Yamaguchi, S. Highly Flexible π-Expanded Cyclooctatetraenes: Cyclic Thiazole Tetramers with Head-to-Tail Connection. Angew. Chem. Int. Ed. 51, 5971-5975 (2012).
  44. Mouri, K., Saito, S., Hisaki, I., Yamaguchi, S. Thermal 8π electrocyclic reaction of heteroarene tetramers: new efficient access to π-extended cyclooctatetraenes. Chem. Sci. 4, 4465-4469 (2013).
  45. Rosenberg, M., Dahlstrand, C., Kilså, K., Ottosson, H. Excited State Aromaticity and Antiaromaticity: Opportunities for Photophysical and Photochemical Rationalizations. Chem. Rev. 114, 5379-5425 (2014).
  46. Kato, T., Mizoshita, N., Kishimoto, K. Functional Liquid-Crystalline Assemblies: Self-Organized Soft Materials. Angew. Chem. Int. Ed. 45, 38-68 (2006).
  47. Rosen, B. M., et al. Dendron-Mediated Self-Assembly, Disassembly, and Self-Organization of Complex Systems. Chem. Rev. 109, 6275-6540 (2009).
  48. Fukazawa, N., et al. Time-Resolved Infrared Vibrational Spectroscopy of the Photoinduced Phase Transition of Pd(dmit)2 Salts Having Different Orders of Phase Transition. J. Phys. Chem. C. 117, 13187(2013).
  49. Mukuta, T., et al. Infrared Vibrational Spectroscopy of [Ru(bpy)2(bpm)]2+ and [Ru(bpy)3]2+ in the Excited Triplet State. Inorg. Chem. 53, 2481-2490 (2014).
  50. Tanaka, S., Takahashi, K., Hirahara, M., Yagi, M., Onda, K. Characterization of the excited states of distal-. and proximal-.[Ru(tpy)(pynp)OH2]2+ in aqueous solution using time-resolved infrared spectroscopy. J. Photochem. Photobio. A. 313, 87-98 (2015).
  51. Mukuta, T., Tanaka, S., Inagaki, A., Koshihara, S., Onda, K. Direct Observation of the Triplet Metal-Centered State in [Ru(bpy)3]2+ Using Time-Resolved Infrared Spectroscopy. ChemistrySelect. 1, 2802-2807 (2016).
  52. Epp, S. W., et al. Time zero determination for FEL pump-probe studies based on ultrafast melting of bismuth. Str. Dyn. 4, 054308(2017).
  53. Hada, M., et al. Cold ablation driven by localized forces in alkali halides. Nat. Commun. 5, 3863(2014).
  54. Hada, M., et al. Ultrafast time-resolved electron diffraction revealing the nonthermal dynamics of near-UV photoexcitation-induced amorphization in Ge2Sb2Te5. Sci. Rep. 5, 13530(2015).
  55. Hada, M., et al. Evaluation of Damage Layer in an Organic Film with Irradiation of Energetic Ion Beams. Jpn. J. Appl. Phys. 49, 036503(2010).
  56. Hada, M., et al. Bandgap modulation in photoexcited topological insulator Bi2Te3 via atomic displacements. J. Chem. Phys. 145, 024504(2016).
  57. Manz, S., et al. Mapping atomic motions with ultrabright electrons: towards fundamental limits in space-time resolution. Faraday Discuss. 77, 467-491 (2015).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Yeniden Basımlar ve İzinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi

Izin talebi

Daha Fazla Makale Keşfet

Kimyasorunu 135zaman z ld elektron k r n mk z l tesi titre im spektroskopisinin zaman z ldyap sal dynamicsfemtosecond lazerultrafast olaylarlikit kristaller

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Bize Ulaşın

KÜTÜPHANEYE TAVSİYE ET

JoVE HABER BÜLTENLERİ

Araştırma

Eğitim

Yazarlar

Kütüphaneciler

JoVE Hakkında

Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır