Defeitos em Cristais Líquidos

Apresentação em tema: "Defeitos em Cristais Líquidos"— Transcrição da apresentação:

1 Defeitos em Cristais Líquidos
Coordenadores: Breno Ferraz de Oliveira Joana Oliveira Autores: Raquel Mota Alexandre Morais Gonçalo da Fonseca Fátima Gomes Vitória Cardoso Monitor: Manuel Donaire

2 ÍNDICE -Motivação -Cristais líquidos
-Spontaneous symmetry breaking e formação de defeitos -A Óptica dos Cristais líquidos. Simulações numéricas. -Experiências no laboratório -Aplicações dos Cristais líquidos

3 Qual a importância de estudar este assunto?
Motivação Qual a importância de estudar este assunto? 1-.Propiedades ópticas de CL com defeitos mudam com campo eléctrico aplicado 2-.Evolução de defeitos em CL é similar à evolução de redes de cordas cósmicas Artigo base: ArXiv: Nematic liquid crystal dynamics under applied electric fields B. F. de Oliveria, P. P. Avelino, F. Moraes e F. J.C.R.E Oliveria

4 Que são os Cristais Líquidos
Cristais Vs. Líquidos (simetria e ordem)

5 Defeitos topológicos em cristais líquidos
Transição de fase do primer ordem: nucleação de bolhas e Spontaneous Symmetry Breaking (SSB) degeneração em n≈α de V(S) para 0<S<1 Exitação térmica Energía livre V(S) S S=0 S<1 líquido cristal líquido

6 Defeitos topológicos em cristais líquidos
Transição de fase do primer ordem: nucleação de bolhas e Spontaneous Symmetry Breaking (SSB) degeneração em n≈α de V(S) para 0<S<1 V(S) α SSB Exitação térmica α Energia livre V(S) n V(S) =a|S|2-b|S|3+c|S|4 S S=0 S<1 líquido Cristal líquido

7 Defeitos topológicos em cristais líquidos
Mecanismo de Kibble Gradiente de cor α3 α1 α2

8 Defeitos topológicos em cristais líquidos
Uma volta completa, m=1 n n n Meia volta, m=1/2 S≈0 S≈0

9 Defeitos topológicos em cristais líquidos
Diferenciação entre defeitos do tipo 1 e 1/2

10 A Óptica dos Cristais Líquidos
n n p p Negative-uniaxial Positive-uniaxial

11 A Óptica dos Cristais Líquidos Birrefrigência
Δn = ne - no < 0 → Opticamente negativo Δn = ne - no > 0 → Opticamente positivo ne → paralelo ao no → perpendicular ao 𝑛 𝐼= 𝐼 0 sin 2 χ sin 2 π𝑑 λ 𝑛 𝑒 − 𝑛 𝑜 𝑛

12 A Óptica dos Cristais Líquidos
Microscópio de Luz Polarizada

13 A Óptica dos Cristais Líquidos
O efeito de um campo eléctrico externo. Simulações 2D 1-.Cristal uniaxial positivo e campo E perpendicular ao plano Antes de ligar o campo Depois de ligar o campo

14 A Óptica dos Cristais Líquidos
O efeito de um campo eléctrico externo. Simulações 2D 1-.Cristal uniaxial negativo e campo E perpendicular ao plano Antes de ligar o campo Depois de ligar o campo

15 A Óptica dos Cristais Líquidos
O efeito de um campo eléctric externo. Simulações 2D 1-.Cristal uniaxial positivo e campo E perpendicular ao plano. Sinal dos defeitos Antes de ligar o campo Antes de ligar o campo com polarizador rodado

16 Experiências no laboratório...
...com microscópio de Luz Polarizada 1) E7, de líquido a cristal líquido, Tc≈60ºC 2) E46, de cristal líquido a líquido, Tc≈95ºC (LC meta-estável)

17 Experiências no laboratório...
...com microscópio de Luz Polarizada C:\Documents and Settings\David Schmool\Ambiente de trabalho\EVF 2010\Apresentações projectos\Sabado 2\Cristais Liquidos\e46.avi 2) E46, de cristal líquido a líquido, Tc≈95ºC (rodado) (LC metastable)

18 Aplicações dos Cristais Líquidos
Aplicação práctica, efeito de um campo eléctrico em twist cristais nemáticos: LC Displays C:\Documents and Settings\David Schmool\Ambiente de trabalho\EVF 2010\Apresentações projectos\Sabado 2\Cristais Liquidos\OperationalDisplay.html

19 Aplicações dos Cristais Líquidos
Aplicação teórica: Analogía com defeitos cósmicos 3D simulação de um cristal líquido 3D simulação de cordas cósmicas com fluxo magnético