Original scientific paper
Kvantna teorija tečnih kristala
L. Novaković
; Institute of nuclear sciences "Boris Kidrič", Beograd
G. C. Shukla
; Institute of nuclear sciences "Boris Kidrič", Beograd
Abstract
Tečni kristal je fluid sa takvom molekularnom strukturom koja prouzrokuje jedan istaknuti smer u svakoj tački materijala. Prema Friedelu tečni kristali mogu biti nematski, smektički i kolesterični. U smektičkim tečnim kristalima velike izdužene molekule leže u paralelnim slojevima tako da duže ose stoje okomito na ravan slojeva dok fluidnost nastaje tako što slojevi klize jedan povrh drugog. Međutim, u nematskim i kolesteričnim tečnim kristalima molekule nisu ograničene pomoću slojeva već mogu proizvoljno da se orijentišu na taj način da dozvole orijentacije manje-više kontinualno u prostoru tečnog kristala. Opšte osobine ovih kristala proučene su u Ref.1-8. U ovom radu pažnja je koncentrisana na nematske kristale da bismo proučili osnovna pobuđenja u blizini temperature prelaza iz faze nematkog kristala u fazu izotropne tečnosti. Uređenje molekula opisano je pomoću z-komponente pseudo-spina odnosno fiktivnog spina, dok je hamiltonijan sistema napisan pomoću skupa operatora komponenata pseudo-spina. Zatim je prelaskom na bozonske operatore kreiranja i anihiliranja razdvojen harmonijski komad hamiltonijana od neharmonijskog. Sopstvene vibracije sistema dobijene su metodom dijagonalizacije harmonijskog komada hamiltonijana. Ukazano je na postojanje dveju interesantnih oblasti spektra pobuđenja. Jedna oblast je oko vrednosti q = O, gde q označava vektor recipročne rešetke dok je druga oblast oko vrednosti q = q0, gde q0 označava drugi maksimum u Fourier-ovoj transformaciji intermolekularnog potencijala. Prva oblast predstavlja tzv. linearni deo spektra dok druga oblast predstavlja tzv. rotonski deo spektra. Da bi se dobijeni rezultati proverili merenjem eksplicitno su izračunate dve značajne veličine a to su brzina nultog zvuka koja karakteriše linearni deo spektra kao i masu rotona koja karakteriše rotonski deo spektra. Taj drugi deo spektra predstavlja vrlo značajno otkriće jer ukazuje na sličnost između dinamike tečnih kristala i dinamike kvantnih tečnosti kao što je tečni helijum iako sa gledišta kinematike ova dva sistema prividno nemaju sličnosti.
Keywords
Hrčak ID:
321676
URI
Publication date:
2.2.1972.
Visits: 40 *