محاسبه ساختار بلور مایع مدل نماتیک با مولکولهای استوانه‌ای و بیضی‌وار محدود شده بین دو دیوار

Abstract

به کمک نظریه تابعی چگالی با تقریبهای پاسخ خطی PY و غیرخطی HNC پتانسیل بزرگ یک مایع با ملکولهای استوانه ای دوار و بیضی وار را نوشته و سپس با کمینه کردن آن معادله انتگرالی برای محاسبه چگالی چنین سیستمهایی را به دست می آوریم. بلورهای مایع می توانند از مایعات با مولکولهای استوانه ای و یا بیضی وار صلب تشکیل شوند. در این جا یک بلور مایع که از مولکولهای استوانه ای دوار و بیضی وار تشکیل شده است را در میان دو دیواره سخت در نظر گرفته و اجازه می دهیم تا مولکولها در بین دو دیواره به خوبی آزادی عمل انتقالی داشته, اما جهت آنها را یک بار عمود بر دیوار و یک بار موازی با دیوار محدود می کنیم. این کار با اعمال میدان الکتریکی و با در نظر گرفتن یک دو قطبی نقطه ای در مرکز هر مولکول امکانپذیر است. با به دست آوردن معادله انتگرالی برای یک چنین سیستمی, ساختار این گونه مایعات مولکولی در بین دو دیوار با توجه به محاسبه چگالی آنها مقدور می باشد. همان گونه که از نتایج مشاهده می شود در نزدیکی دیواره ها مولکولها بیشتر به صورت لایه لایه از دیوار قرار می گیرند که در بعضی از لایه ها احتمال وجود مولکولها کمتر و در بعضی دیگر احتمال وجود آنها بیشتر است. در پایان نیروی حلالیت یا نیروی بین دو صفحه موازی را محاسبه می نماییم. مشاهده شد این نیرو با تغییر فاصله بین دو دیوار به صورت نوسانی تغییر می کند که نشان دهنده یک نیروی نوسانی بین دو دیوار است و این موضوع قبلا برای مایعات با مولکولهای کروی نیز اثبات شده است.