Luận án Tiến sĩ Vật lý lý thuyết và Vật lý Toán: Nghiên cứu tính chất chuyển pha smectic - isotropic sử dụng tương tác vi mô trong cấu trúc tinh thể lỏng

Mục tiêu nghiên cứu của luận án "Nghiên cứu tính chất chuyển pha smectic - isotropic sử dụng tương tác vi mô trong cấu trúc tinh thể lỏng" nhằm nghiên cứu về hiện tượng chuyển pha smectic của tinh thể lỏng sử dụng mô hình Potts; Nghiên cứu về hiện tượng chuyển pha smectic của tinh thể lỏng sử dụng mô hình Potts mở rộng có óng góp của thế năng Lennard-Jones.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Vật lý lý thuyết và Vật lý Toán: Nghiên cứu tính chất chuyển pha smectic - isotropic sử dụng tương tác vi mô trong cấu trúc tinh thể lỏngBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THÚY NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CHUYỂN PHA SMECTIC - ISOTROPIC SỬ DỤNG TƯƠNG TÁC VI MÔ TRONG CẤU TRÚC TINH THỂ LỎNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ LÝ THUYẾT VÀ VẬT LÝ TOÁN Hà Nội – 2024 ivMục lụcLời cam oan iLời cảm ơn iiiDanh mục các từ viết tắt viDanh sách hình vẽ viiMở ầu 11 Tổng quan về tinh thể lỏng 8 1.1 Giới thiệu về tinh thể lỏng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.2 Phân loại tinh thể lỏng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.3 Ứng dụng của tinh thể lỏng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.4 Tình hình nghiên cứu chuyển pha tinh thể lỏng . . . . . . . . . 16 1.5 Kết luận chương 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 Mô hình và phương pháp mô phỏng 23 2.1 Các mô hình spin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.2 Mô hình Potts linh ộng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 2.3 Phương pháp mô phỏng Monte Carlo . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.3.1 Giới thiệu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.3.2 Thuật toán Metropolis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 2.3.3 Kỹ thuật biểu ồ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 2.3.4 Kỹ thuật Wang-Landau . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 2.4 Kết luận chương 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403 Nghiên cứu chuyển pha smectic - isotropic sử dụng mô hình Potts 42 v 3.1 Giới thiệu chung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.2 Mô hình nghiên cứu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 3.3 Các ại lượng vật lý . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 3.4 Khảo sát hiệu ứng kích thước . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 3.5 Khảo sát chuyển pha theo nồng ộ . . . . . . . . . . . . . . . . 54 3.6 Sự ảnh hưởng của loại tương tác giữa các lớp . . . . . . . . . . . 75 3.7 Kết luận chương 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 784 Nghiên cứu chuyển pha smectic - isotropic sử dụng mô hình Potts mở rộng 79 4.1 Mô hình Potts mở rộng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 4.2 Khảo sát trường hợp V0 = 1.0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 4.3 Khảo sát trường hợp V0 = 0.85 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 4.4 Khảo sát trường hợp V0 = 0.5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 4.5 Kết luận chương 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104Kết luận 106Những óng góp mới của luận án 108Danh mục các công trình ã công bố 109Tài liệu tham khảo 110 viDanh mục các từ viết tắtTừ viết tắt Từ tiếng Anh Diễn giảiLC Liquid Crystals Tinh thể lỏngLCD Liquid crystal display Màn hình tinh thể lỏngLJ Lennard-Jones Lennard-JonesLyotropic LCs Lyotropic Liquid crystals Tinh thể lỏng LyotropicDOS Density of state Hàm mật ộ trạng tháiMC Monte Carlo Monte CarloMCS Monte Carlo Step Số bước Monte CarloNN Nearest Neighbours Lân cận gần nhấtThermotropic LCs Thermotropic liquid crystals Tinh thể lỏng ThermotropicWL Wang-Landau Wang-Landau viiDanh sách hình vẽ 1 Các pha trạng thái của tinh thể lỏng thermotropic: (a) Pha nematic, (b) Pha smectic, (c) Pha cholesteric. . . . . . . . . . . 2 1.1 Minh họa cấu tạo hóa học phân tử tinh thể lỏng hình khuẩn que [34]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.2 Minh họa cấu tạo hóa học phân tử tinh thể lỏng hình ĩa dẹt [35]. 10 1.3 Minh họa pha nematic bao gồm các phân tử có chung ịnh hướng. 10 1.4 Pha smectic bao gồm các phân tử hình khuẩn que sắp xếp theo từng lớp phân tử. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.5 Các cấu trúc pha smectic. (a) Pha smectic A, (b) Pha smectic B, (c) Pha smectic C [36]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.6 Mô phỏng cấu trúc pha chiral nematic (bên trái) và pha chiral smectic (bên phải). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.7 Hai loại phân tử của Lyotropic LCs: phân tử soap (bên trái), phân tử phospholipid (bên phải) [34]. . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.8 Các pha của Lyotropic ...