Cálculo das constantes elásticas de um cristal líquido nemático: interação quadrupolar

• Author(s): Freire, Fernando Carlos Messias
• Date: 2018
• Origin: Oasisbr
• Subject(s): Constantes elásticas; Cristal líquido nemático; Ciências Exatas e da Terra; Física
• Document Type: Master thesis
• Language: Portuguese

Description

The elastic constants of an Nematic Liquid Crystals (NLC) system are evaluated by assuming that the quadrupolar interaction is the only one responsible for the NLC phase. We consider a more realistic and general situation, by assuming an interaction volume of ellipsoidal shape and a screened intermolecular (quadrupolar) potential. The introduction of an anisotropic interaction volume permits a detailed investigation of the behavior of the elastic constants as a function of this anisotropy, represented by the eccentricity e of the ellipsoidal volume. The bulk elastic constants are negative for e = 0 (spherical approximation) and monotonically increasing function of e, as e → 1, remaining negative in the entire range of the values of the eccentricity. On the contrary, the surface-like constants K13 and K24 are positive at e = 0 and become negative for e > 0:9. Therefore, the pseudo-molecular model shows that the quadrupolar interaction energy alone cannot give rise to an NLC phase.

Neste trabalho nós avaliamos as constantes elásticas de um Cristal Líquido Nemático (CLN), admitindo que a interação quadrupolar é a única responsável pela fase CLN. Nós consideramos uma situação realística e geral, admitindo um volume de interação da forma elipsoidal e um potencial intermolecular (quadrupolar) blindado. A introdução de um volume de interação anisotrópico permite uma investigação detalhada do comportamento das constantes elásticas como uma função desta anisotropia, representada por uma excentricidade e do volume elipsoidal. As constantes elásticas do volume são negativas para e = 0 (aproximação esférica) e função monotonicamente crescente de e, quando e → 1, permanecendo negativos em toda a extensão dos valores da excentricidade. Pelo contrário, as constantes do tipo superfície K13 e K24 são positivas para e = 0 e ficam negativas para e > 0:9. O modelo pseudomolecular mostra que apenas a energia de interação do tipo quadrupolar não pode dar origem a uma fase CLN.

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