Reja: Suyuq kristallar haqida tushuncha

---

SUYUQ KRISTALLAR VA ULARNING XUSUSIYATLARI
Reja:
1. Suyuq kristallar haqida tushuncha
2. Suyuq kristall turlari. Nematik, smektik va holesterik
3. Elektr va magnit maydonlaridagi suyuq kristallarning xossalari
4. Suyuq kristallarni qo’llanilishi matritsaviy displeylar.
Тayanch so’z va iboralar:Suyuq kristallar. Nematik, smektik holesterik.
Matritsaviy qurilmalar. Displeylar.
Suyuq kristallar.
Suyuq kristallar-suyuqlik va kristall xossasiga ega bo’lgan moddalar
bo’lib unda bir vaqtning o’zida ham kristallik, ham suyuqlik xususiyatlari
namoyon bo’ladi. Ma’lumki moddadarining ko’pchiligi uchta agregat
holatda (qattiq, suyuq, gaz) bo’lishi mumkin. Murakkab molekulalarga ega
bo’lgan ba’zi organik moddalar yuqoridagi uchta holatdan tashqari
to’rtinchi holatda ham bo’lishi mumkin. Ular eritilayotganida oddiy
suyuqlikdan farqlanuvchi suyuq kristall fazasi xosil bo’ladi. Mazkur faza
kristallning erish haroratidan boshlanib undan yuqori harorat intervalida
mavjud bo’ladi. Agar uni ayni shu interval chegarasidan yuqori haroratga
qadar qizdirilsa, suyuq kristall oddiy suyuqlikka aylanib qoladi. Suyuq
kristallar 1888 yilda Avstriyalik batanik-olim F.Reynitser tomonidan
birinchi marta olingan va tadqiq qilingan. F.Reynitser sintez qilgan yangi
modda xolesteril benzoat ikkita erish nuqtasiga egadir. Bu qattiq jismning
harorati 1450 S ga yetganda, u loyqa suyuqlikka aylanadi. 1790 S
haroratda esa suyuqlik tiniqlashib qoladi, ya’ni o’zini optik nuqtai
nazardan oddiy suyuqlikdek, masalan suvdek tutadi.
F.Reynitser polyarizatsion mikrosko’p ostida holesteril benzatning loyqa
fazasini ko’zatganda u ikkilanma nur sindirishga ega ekanligini aniqladi.
Molekulalarning fazoda tartiblanishi odatdagidek to’liq bo’lmasa ham u
suyuq kristallar xususiyatiga jiddiy ta’sir ko’rsatadi. Shuning bilan ham ular
oddiy suyuqlikdan farq qiladi. Molekula o’qlarining eng oddiy

---

tartiblanishlaridan tashqari, suyuq kristallarning molekulalarida bundan
ham murakkab oriyentatsion tartiblanish amalga oshishi ham mumkin.
Suyuq kristallarning turlari. Nematik, smektik va xalesterik. Molekulalar
o’qlarining tartiblanishining ko’rinishiga qarab suyuq kristallar uch turga
bo’linadi: 1. Nematik. Nematik grekcha “nema” so’zidan olingan bo’lib “ip”
deganidir. Nematiklar tarkibida mikrosko’pik ipsimon strukturalar mavjud
bo’lib ularning oxiri yoxud erkin, yoxud idishning devoriga yopishuvchan
bo’ladi. 1930 yilning boshlarida nematik moddalarning umuiy molekulyar
strukturasi qarama-qarshi muloxazalarning yuzaga kelishiga sabab bo’ldi.
Хuddi shu vaqtda nemis fiziklari Ornshteyn va Kastlar nematik
moddadardagi molekulalar butun hajm bo’ylab emas, balki faqat ayrim
soxalarda parallel o’qlarga ega bo’lgan gurux yoki “uya” larga to’plangan
degan fikrni ilgari surdilar.
Ularning taxminlaricha, har bir uya tarkibida bir millionga yaqin moleklalar
joylashgan bo’ladi. Yaqinda Shvetsiyalik olim K.Ozen nematik moddadagi
molekulalarning barcha o’qlari bir-biriga parallel, ularning o’zlari esa
modda bo’ylab bir xilda joylashganligini isbotladi. Хozirgi vaqtda uya
nazariyasi go’yo ishonch qozonmagandek bo’lib turibdi. 2. Smektik.
Smektik, grekcha smegma-sovun so’zidan olingan bo’lib, Smektiklar
sigarasimon shakldagi molekulalardan tashkil topgan bo’lib u
molekulalarning katta o’qlari bir-biriga parallel orintatsiyalangan
qatlamlar to’plamini xosil qiladi. Smektik suyuq kristall moddalarning eng
ko’p tarqalgan misoli sovun ko’pigidir. Sovun pufaklarining tashqi va ichki
sirtlari orasida suv bo’lib u smektik qatlamlardan iborat bo’ladi. Agar
pufak siqilsa, suvning molekulalari qatlamdan siqib chiqariladi va u yana
qaytadan suyuqlik eritmasiga qaytib o’tadi. Smektik suyuq kristall modda
qutblangan yoruғlikni o’tkazadigan mikrosko’p yordamida ko’zatilganda u
o’zini optik jixatdan uch o’lchamlik kristalldek, xususan kvarsga o’xshab
tutadi. Demak, qatlamga perpendikulyar ravishda tarqalayotgan yoruғlik
tezligi qatlamga parallel tarqalayotganiga nisbatan kichik ekan.boshqacha
aytganda, molekulalarning o’zun o’qi bo’ylab yoruғlik ko’ndalangiga
nisbatan kichik tezlik bilan tarqaladi. Bunday tipdagi kristall strukturalar
optik musbat strukturalar deb ataladi. 3. Holesterik. Тarkida holesterik
mavjud bo’lgan juda ko’p sondagi birikmalar xolesterik deb ataladi.
Хolesterik fazaning xususiyati ko’p jixatidan smektik va nematik
fazalarning xususiyatiga o’xshash.
Хolesterik suyuq kristallardagi molekulalar ham smektik suyuq
kristallardagi molekulalar kabi qatlamlarga to’planganlar. Ammo har bir

---

qatlamning ichida molekulalar o’qining bir-biriga nisbatan joylashuvi esa
nematik fazani eslatadi. Хolesterik molekulalarining o’zun o’qi qatlam
tekisligiga parallel bo’lganligi uchun ulardagi qatlamlar juda yupqa bo’ladi.
Ma’lumki yoruғlikni qutblanish tekisligini (buruvchi) aylantiruvchi kristall
moddalar optik aktiv modda deb ataladi. O’tkazilgan tajribalar xolesterik
modda ham optik aktiv modda ekanligini va qutblanish tekisligini 1800
gacha burchakka burishini ko’rsatdi. Хolesterik suyuq kristalining optik
xususiyatlaridan yana biri uning doiraviy dixroizmga (ikkilanma nur
sindirishda nurlardan biri ikkinchisiga qaraganda ko’proq yetiladi) ega
bo’lishidir. Smektik va nematik moddalarga qarama-qarshi xolestik suyuq
kristallar optik manfiydirlar. Buning ma’nosi sho’qi molekulyar qatlamlarga
perpendikulyar tarqalayotgan yoruғlikning tezligi masimal qiymatga ega.
Uchchala suyuq kristall moddalarga xos xususiyat ikkinlanma nur
sindirilishining mavjudligidir. Хolesterik holatda modda haroratga qarab,
dastlab binafsha, keyin xavorang, keyin ko’k, keyin sariq, qizil va nihoyat
infraqizil soxaga o’tganda ular yana rangsizlanadi.
Ҳamma xolesterik suyuq kristallar ham haroratning o’zgarishi bilan bir xil
tarzda ta’sirlanmaydi. Masaln ba’zilari o’z rangini faqat qizildan
yashilgacha o’zgartiradi. Elektr va magnit maydonlaridagi suyuq
kristallarnnig xossalari. Oddiy nematik moddaning molekulalari elektr va
magnit maydonda xuddi temir kukunlari kabi ta’sirlashadi: Juda kichik
maydonning o’ziyoq molekulalarning o’zun o’qlarini bir-biriga parallel
joylashtiradi. Magnit maydoni suyuq kristallarning yopishqoqligini ham
o’zgartiradi. Elektr maydoniga joylashtirilgan yupqa suyuq kristall
qatlamida difraksion panjaraga o’xshash fazoviy-davriy strukturalar
vujudga keladi.
Ma’lum sharoitlarda strukturalar davri va difraksion maksimumlarning
intensivligi namunadagi kuchlanishga boғliq bo’lib qoladi. Bu esa
boshqariladigan difraksion panjaralar yaratishda foydalanish mumkin.
Katta elektr maydonlarda suyuq kristallarning dastlab tiniq namunasi,
yoruғlikni kuchli sochilishi tufayli u xira-loyqa bo’lib qoladi. Elektr maydon
olingandan so’ng suyuq kristall o’zining dastalabki holatiga qaytadi.
(yopishqoqligi katta bo’lgan smektikdan boshqalari, u tasvirni o’zoq vaqt
“eslab” qoladi). Suyuq kristallarni qo’llanilishi. Matritsaviy qurilmalar.
Displeylar.
Хozirgi paytda suyuq kristallar texnikaning turli soxalarida keng

---

qo’llanilmoqda. Ularni ba’zilarini quyida ko’rib o’tamiz. 1. Elektr
payvandlovchi uchun maska (niqob). Germaniya firmalaridan biri
payvandlovchi uchun yangi maska chiqardi. Unda maskadagi qora oyna,
ikkita suyuq kristalldan yasalgan yoruғ yupqa qatlam bilan almashtiriladi.
Bu tvist yacheyka bo’lib, u fotoelementdan boshqariladi. Elektr yoy
chaqnashi bilan suyuq kristallning molekulalari fotoelementdan berilgan
kamandaga ko’ra buriladi va yoruғlikni tamomila o’tkazmaydi. Demak
suyuq kristall yacheykaga qo’yilgan kuchlanish ta’sirida molekulalar qayta
orentatsiyalanadi. Payvandlash to’xtashi bilanoq molekulalar dastlabki
holatiga qaytadi. 2. Тibbiyotda qo’llanilishi. Suyuq kristallar xozirgi paytda
bemorlarga tashxis qo’yish uchun ishlatilishi mumkin. Shu maqsadda
ultratovushli rentgen yaratildi. Bunda inson a’zosi rentgen nuri bilan emas,
balki ultratovush bilan yoritiladi, ultratovush inson uchun mutloq
zararsizdir. Bundan tashqari asosiy elementi suyuq kristall yacheykadan
iborat bo’lgan asbob yordamida ko’zdan turli masofalarda joylashgan
ob’ektlar inson tomonidan qaralganda ko’zning akkomadatsiyasini tadqiq
qilish, uning vaqtiy tafsifini va akkomodatsiya jarayonida bo’lishi mumkin
bo’lgan patologik o’zgarishlarni o’rganish mumkin. Bu asbobda suyu
kristall
yacheykasida
yoruғlikning
dinamik
sochlish
hodisasidan
foydalaniladi, yacheykaning o’zi esa ekran vazifasini bajaradi. 3.
Matritsaviy displeylar.
Suyuq kristall yacheyka bitta yoki bir necha misol uchun qo’l soati
indikatoridagi
har
bir
yacheykaga
boshqaruvchi
kuchlanishni
alohidao’zatishning muammosi yo’q. Endi qandaydir qurilma uchun
millionatrofidagi yacheykalar zarur bo’lsin va bu yacheykalarning har
birining tavsiflarini bir-biridan mustaqil boshqarish zaruriyati tuғilgandagi
holatini tasavvur etib ko’raylik. Biz televizion ekran yoki displey
yaratmoqchi bo’lsak, u holda shunday sharoit tuғilishi mumkin.
Bu holda boshqaruvchi kuchlanishni o’zatish tizimini yaratish muxim
muammoga aylanadi. Chunki agar har bir yacheykani kuchlanish
o’zatuvchilarini individual kanallar bilan ta’minlasak, u holda televizor
ekrani yoki displey uchun yacheykalarga signallarni yetkazuvchi million
juft atrofidagi o’tkazgich kerak bo’ladi. Bu esa amalda mumkin emas,
demak boshqa yo’lni axtarish kerak. Mana shu yerda enda suyuq kristall
yacheykalarni matritsaviy boshqarishi qo’l keladi. Bunda birdaniga juda
ko’p sonli yacheykalarni boshqarish amalga oshiriladi. Bunday
boshqarishda kuchlanishni o’zatuvchi o’tkazgichlar tizimi ikkita o’zaro
perpendikulyar va bir-biridan izolyatsiyalangan parallel o’tkazgichlar

---

tizimlari to’plamidan iborat bo’lib ular kvadratsimon panjarani ya’ni
matritsani xosil qiladi. O’zaro perpendikulyar o’tkazgichlar kesishgan joyi
suyuq kristall yacheykadan iborat bo’ladi. Demak matritsaviy tizim,
yetkazuvchi simlar sonini keskin kamaytirish imkoniyatini beradi.
mikrosxema elementlari displey yacheykalari Suyuq kristalli matritsaviy
displeylarni va mikroelektron texnikasining ittifoqi xozirda Yaponiyada
chiqara boshlanganxozirgi zamon elektron luғatini yuzaga keltirdi. Ular
xotirasiga ikki tildagi so’zlar kiritilgan va matritsaviy displey va alfavit
klaviatura
bilan
ta’minlangan
oddiy
cho’ntak
mikrokalkulyator
o’lchamidek bo’lgan miniatyuraviy hisoblash mashinasidan iboratdir.
Klaviatura bo’yicha bir tildagi so’z terilsa, displeyda shu so’zning boshqa
tildagi tarjimasi ko’rinadi. Nazorat savollari 1. Suyuq kristallar 2. Suyuq
kristall turlari. Nematik, smektik va holesterik 3. Elektr va magnit
maydonlaridagi suyuq kristallarning xossalari 4. Suyuq kristallarni
qo’llanilishi matritsaviy displeylar.
Fоydаlаnilgаn аdаbiyotlаr
1. Nazarov U.K. va boshq. Umumiy fizika kursi 1 k T. O’zbekiston 2002y.
2. Sultanov N. Fizika kursi. T. 2007.
3. Bozorova S., N. Kamalov. Fizika. 2007
4. Musaev P.X. Statiatik fizika va termodinamika. T. 2008.
5. Rasulov E., Begimqulov U. Kvant fizikasi. T. 2009.
6. Toshxonova J.A., O`lmasova M.N. va boshq. Fizikadan praktikum.T.
2006.
7. K.F.Kuhn “Basic Physics a self – teaching guide.Construction physics”
N.Y.2012 y.
8. Qodirov O., Boydadayev A. Fizika kursi. 2005y.
9. Teshaboyev A. Qattiq jism fizikasi. 2001y. 10.Kamalov J., Muxamedov
A.R. Umumiy fizika kursi. O`qit.,1992y.