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Ttulo [PT]: Efeitos de campos externos na reorientao molecular de cristais lquidos nemticos twist-bend
Ttulo [EN]: Effects of external fields on the molecular reorientation of twist-bend nematic liquid crystals
Autor(es): Denise da Silva Dalcol
Palavras-chave [PT]:

Nemtico twist-bend. Modelo terico. Tempos de relaxao. Fase nemtica twist-bend. Passo da hlice. Cristais liquidos. Campos magnticos. Brasil.
Palavras-chave [EN]:
Twist-bend nematic phase. Magnetic fields. Theoretical model. Relaxation times. Helix pitch. Brazil.
rea de concentrao: Fsica da Matria Condensada
Titulao: Mestre em Fsica
Banca:
Rafael Soares Zola [Orientador] - UEM
Wladimir Srgio Braga - UTFPR
Breno Ferraz de Oliveira - UEM
Resumo:
Resumo: No presente trabalho, estudam-se os efeitos de campos magnticos externos (H ⃗) na estrutura molecular da fase nemtica twist-bend (N_tb). Para tal, utiliza-se um modelo terico recentemente proposto para descrever essa fase. Os resultados para o modelo terico demonstram a estabilidade da fase N_tb a partir do ponto de vista elstico com uma extenso natural da energia elstica de Frank, onde intervm dois vetores como elementos de simetria [1]. As molculas nessa fase formam uma estrutura helicoidal oblqua, em que o diretor n ⃗ gira em torno de um eixo t ⃗ mantendo um ngulo θ constante, com um passo da hlice em escala nanomtrica. Portanto, neste trabalho estudou-se analiticamente a influncia de campos magnticos externos em uma amostra de cristal lquido N_tb, utilizando a teoria elstica do contnuo proposta por Barbero et al. [1], com anisotropia de susceptibilidade magntica positiva. Os resultados sugerem que, quando H ⃗ aplicado perpendicularmente ao eixo helicoidal, t ⃗, aumentando a sua intensidade a componente senoidal do diretor n ⃗ distorcida aumentando o passo da hlice. Conforme a intensidade de H ⃗ aumenta, a hlice desenrola at formar uma fase nemtica uniforme. Foram investigados processos dinmicos na reorientao e relaxao do diretor na fase N_tb induzidos por um campo magntico H ⃗ paralelo t ⃗, assumindo um caso onde θ=θ(z). Na situao de ancoramento forte nas superfcies encontrou-se analiticamente uma expresso para o campo magntico crtico, a partir desse resultado, foram obtidos os tempos de relaxao..

Abstract: This work presents a study of the effects of external magnetic fields (H ⃗) on the molecular structure of the twist-bend nematic phase (N_tb). In order to accomplish this, was used a recently proposed theoretical model to describe the said phase. The results for the theoretical model demonstrate the stability of the phase N_tb from an elastic point of view with a natural extension of the Frank elastic energy, where two vectors intervene as elements of symmetry [1]. The molecules in such a phase form an oblique helicoidal structure, in which the director n ⃗ rotates toward the axis t ⃗ keeping a constant angle θ, with a helix pitch in a nanometer scale. Therefore, in this work, the influence of external magnetic fields was analytically studied on a liquid crystal N_tb sample, using the elastic theory of continuum proposed by Barbero et al. [1], with positive magnetic susceptibility anisotropy. The results suggest that when H ⃗ is applied perpendicular to the helical axis, t ⃗, by increasing its intensity, the senoidal component of the director n ⃗ is distorted by increasing the helix pitch. As the intensity of H ⃗ increases, the helix unwinds forms a uniform nematic phase. Dynamic processes were investigated in the reorientation and relaxation of the director for the phase N_tb induced by a magnetic field H ⃗ parallel to t ⃗, assuming a case where θ=θ(z). In the situation of strong anchoring on the surfaces, an expression for the critical magnetic field was found analytically, and from this result, the relaxation times were obtained.
Data da defesa: 21/12/2016
Cdigo: vtls000227134
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2016
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Rafael Soares Zola
Co-Orientador: Prof. Dr. Luiz Roberto Evangelista
Instituio: Universidade Estadual de Maring . Centro de Cincias Exatas
Nvel: Dissertao (mestrado em Fsica)
UEM: Programa de Ps-Graduao em Fsica

Responsavel: edson
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: denise_da_silva_dalcol_2016.pdf
Tamanho: 747 Kb (765081 bytes)
Criado: 01-12-2017 15:14
Atualizado: 01-12-2017 15:39
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