model s heksagonalno mre zo - Raziskave - Univerza v Ljubljani

5
Sklep
To delo predstavlja osvetlitev dveh pojavov, ki spremljata urejanje nematskega
tekocega kristala v tanki plasti ob povrsini: lokaliziranih elasticnih deformacij in
pojava sidranja. Za njuno preucevanje smo razvili mikroskopski mrezni model,
cigar glavni odliki sta njegova preprostost in to, da v notranjosti vzorca ne pride
do dodatnega urejanja molekul zaradi njihove razporeditve v mrezo. Zaceli smo z
obravnavo nepopolnih medmolekulskih interakcij v blizini povrsine vzorca. Ce so
te prostorsko anizotropne, se zaradi njih v vzorcu pojavi notranje sidranje, ki v
primeru ne premocne interakcijske anizotropije (parameter " 0:3) ureja molekule
homeotropno. Jakost tega sidranja lahko podamo z ekstrapolacijsko dolzino,kijeza
" 0:3 reda molekulske dolzine, hkrati pa je znano, da so eksperimentalne vrednosti
vsaj stokrat vecje. Izmerimo ga lahko tako, da dodamo zunanje magnetno polje in
z njim povzrocimo elasticno deformacijo nematika. Deformiran direktorski prol je
v tem primeru rezultat tekmovanja med urejujocim ucinkom magnetnega polja in
notranjim sidranjem. V stiku s steno deluje na nematik tudi zunanje sidranje, ki
pa ponavadi ureja molekule v drugi smeri kot notranje. Ce ti sidranji (ali katerakoli
tekmujoca pojava) razlicno hitro pojemata v notranjost vzorca, pride v plasti
debeline nekaj molekul do deformacije nematika, katere amplituda pa ni zelo velika,
ceprav raste s povecevanjem anizotropije dvodelcne interakcije (z rastocim ").
V izboljsani razlicici modela smo opustili zacetno predpostavko idealnega nematskega
reda ter v model vpeljali stopnjo urejenosti molekul in gostoto, ki se po
vzorcu (zlasti ob njegovi povrsini) spreminjata. Ponovno smo ocenili jakost notranjega
sidranja na meji med nematikom in njegovo paro, kjer se tako gostota kot
stopnja urejenosti v povrsinski plasti mocno spremenita. Jakost sidranja je v tem
primeru obcutno manjsa kot v primeru ostro odrezanega vzorca in idealnega nematskega
reda. Ce je prehod med tekoco in plinasto fazo dovolj gladek, jo je mogoce
zmanjsati za poljuben faktor. Pri se vedno dokaj ostri povrsinski plasti debeline 10
molekul je zmanjsanje priblizno desetkratno, scimer eksperimentalnih vrednosti se
ne dosezemo. Odprto vprasanje ostajajo tudi razmere ob trdni urejujoci steni: v
tem primeru se jakost sidranja ne zmanjsa, saj gostota ne pade na majhno vrednost,
pa tudi stopnja urejenosti naraste, poleg tega pa lahko ob steni pride tudi do
smekticnega urejanja molekul.
Vzrok za se vedno premocno sidranje je iskati v tem, da smo za modeliranje
36