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Ttulo [PT]: Efeitos das impurezas inicas em lquidos isotrpicos e em cristais lquidos nemticos
Autor(es): Roberta Rarumy Ribeiro de Almeida
Palavras-chave [PT]:

Eletrlitos. Adsoro inica. Cristal lquido nemticos. Capacitncia diferencial. Brasil.
Titulao: Mestre em Fsica
Banca:
Luiz Roberto Evangelista [Orientador] - UEM
Herclia Alves Pereira de Carvalho - UNIR
Fernando Carlos Messias Freire - UEM
Resumo:
Resumo: A presena de ons em amostras de cristais lquidos nemticos (CLN) responsvel por efeitos significativos na orientao molecular do sistema. Para aplicaes prticas, bem como para fim fundamental importante investigar a influncia desses ons sobre a resposta eltrica da amostra. O fenmeno de adsoro inica gera um campo eltrico de superfcie que, por seu turno pode afetar a orientao molecular da amostra, produzindo instabilidades na orientao do diretor e modificando a resposta eltrica do sistema. Para estabelecer a distribuio de equilbrio das cargas no meio nemtico, a distribuio clssica de Maxwell-Boltzmann (MB) geralmente considerada. Recentemente, contudo, uma distribuio estatstica diferente foi empregada para descrever lquidos inicos com nfase particular no comportamento da capacitao da dupla camada. Aqui, a teoria de Poisson-Fermi invocada para investigar os efeitos do fenmeno de adsoro e de campos externos em clulas eletrolticas de espessuras finitas. Na ausncia de adsoro, as expresses para o potencial eltrico atravs da amostra e para a capacitncia diferencial da dupla camada so estabelecidas em funo ao da voltagem aplicada. Na presena da adsoro, sem campos externos, as equaes principais do modelo so apresentadas e resolvidas analiticamente no limite de baixo potencial. Neste contexto, os potenciais (qumico e eltrico), assim como a capacitncia diferencial da dupla camada, so determinados e investigados em funo da densidade de ons no volume e da energia de adsoro O perfil da capacitncia tambm e explorado em termos da diferena de potencial ligada ao processo de adsoro. Alm disso, as equaes fundamentais da teoria de Poisson-Boltzmann so recordadas para reportar os efeitos da adsoro seletiva de ons na energia de ancoramento de CLN. Seguindo esta linha de investigao, no mbito da estatstica de Fermi-Dirac (FD) estabeleceu expresses analticas para as energias de ancoramento flexoel tricas e dieltricas do sistema. Em adio, determinamos a energia de ancoramento de origem inica para o caso geral em que aplicamos campos externos sem levar em conta os efeitos da adsoro.

Abstract: The presence of ions in samples of nematic liquid crystals (NLC) is responsible for significant effects on the molecular orientation of the system. For practical applications, as well as for fundamental purposes, it is important to investigate the influence of these ions on the electrical response of the sample. The ionic adsorption phenomenon generates a surface electric field that, in turn, can affect the molecular orientation of the sample, producing instability in the orientation of the director and modifying the electrical response of the system. To establish the equilibrium distribution of charges on the nematic medium, the classical Maxwell-Boltzmann (MB) distribution is generally considered. Recently, however, a different statistical distribution was used to describe ionic liquids with particular emphasis on the behavior of the double layer capacitance. Here, the Poisson-Fermi theory is invoked to investigate the effects of adsorption phenomena and external fields in electrolytic cells of finite thickness. In the absence of adsorption, the expressions for the electrical potential across the sample and for the differential capacitance of the double layer are established as a function of the applied voltage. In the presence of adsorption, without external fields, the main equations of the model are presented and analytically solved in the limit of small potential. In this context, the (chemical and electrical) potentials, as well as the differential capacitance of the double layer, are determined and investigated as a function of the density of ions in the bulk and the adsorption energy. The profile of capacitance is also explored in terms of the difference of potential connected to the adsorption process. Moreover, the fundamental equations of the Poisson-Boltzmann theory are recalled to report the effects of the selective adsorption of ions on the anchoring energy of NLC. Following this line of research, in the context of Fermi-Dirac (FD) statistical, we establish analytical expressions for the dielectric and flexoelectric anchoring energy of the system. In addition, we determined the anchoring energy of ionic origin for the general case in which external fields is applied without taking into account the effects of adsorption.
Data da defesa: 09/03/2012
Cdigo: vtls000199953
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2012
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Luiz Roberto Evangelista
Instituio: Universidade Estadual de Maring . Centro de Cincias da Exatas . Programa de Ps-Graduao em Fsica
Nvel: Dissertao (mestrado em Fsica)/
UEM: Departamento de Fsica

Responsavel: beth
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: roberta_rarumy_ribeiro_almeida_2012.pdf
Tamanho: 1020 Kb (1044329 bytes)
Criado: 17-08-2016 14:44
Atualizado: 17-08-2016 14:53
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