Thermotropic liquid crystal models with multicritical points
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Data
2026-04-16
Autores
Krzyzanowski, Gabriel
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Resumo
O presente trabalho considera versões estendidas para a formulação de campo médio do modelo de rede de Maier-Saupe para cristais líquidos termotrópicos nemáticos. Primeiro, uma versão com a inclusão de variáveis de ocupação é apresentada e, em seguida, estuda-se uma versão com o acréscimo de graus de liberdade que mimetiza uma interação polar, tendo em vista a recente confirmação da existência uma fase ferronemática para certos materiais formados por moléculas com forte polarização. Os modelos são analisados por meio de técnicas modernas em física estatística e ferramentas numéricas, bem como através de um contato com a teoria fenomenológica de Landau–de Gennes. Os diagramas de fase resultantes e as características das transições de fase são examinados em termos da topologia das fases e do comportamento crítico, evidenciando concordância qualitativa com observações experimentais disponíveis.
Abstract
The present work considers extended versions of the mean-field formulation of the Maier–Saupe lattice model for thermotropic nematic liquid crystals. First, a version including occupation variables is introduced. Subsequently, a second version is investigated in which additional degrees of freedom are incorporated to mimic a polar interaction, motivated by the recent experimental confirmation of a ferronematic phase in certain materials composed of strongly polar molecules. The models are analyzed using modern techniques of statistical physics and numerical methods, as well as through connections with the phenomenological Landau-de Gennes theory. The resulting phase diagrams and the nature of the phase transitions are examined in terms of phase topology and critical behavior, showing qualitative agreement with available experimental observations.
Descrição
Dissertação de Mestrado apresentada ao Instituto Latino-Americano de Ciências da Vida e da Natureza da Universidade Federal da Integração Latino-Americana como parte dos requisitos para a obtenção do título de Mestre em Física Aplicada.
Palavras-chave
cristais líquidos, Modelo de Maier–Saupe, Teoria de Landau-de Gennes, física estatística