Surface morphology of randomly disordered liquid crystal
Bastırılmış gelişigüzel rahatsız edilmiş sıvı kristal yüzey karakterizasyonu
- Tez No: 518451
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET KERİM RAMAZANOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 78
Özet
Sıvı kristaller çok zengin faz geçişlerine sahip oldukları için temel fizik kuramlarının denendiği çok değerli malzemelerdir. Sıvı kristallerin faz geçişlerinin kullanıldığı bir alan ise manyetik özellikler göstermese bile manyetik faz geçişleri modellenmesidir bu da sıvı kristallerin kuramsal ve deneysel fiziğinin 40-50 yıldan beri gündemde kalabilmesini sağlamıştır. Manyetik faz geçişlerinde gelişigüzel kuvvetlerin modellenmesinin kuramsal çalışmaları özellikle antiferromanyetik malzemelerde, manyetik olmayan katkılanmaların örgü düzeni içinde gelişigüzel dağılması ve manyetik düzeni bu şekilde rahatsız etmesi ile oluşan seyreltme etkisi(delute effect) deneylerle tespit edilmesi ile başlayan seyretilmiş antiferromanyetik malzeme deneyleri sıvı kristallerin önemini bir derece daha artırıcı etkisi olmuştur. Bunun nedeni seyreltilmiş antiferromanyetik deneylerine model olabilecek deneylerin sıvı kristal yapısal boyutlarda yapılabilmesidir ayrica bu modelleme hem teorik hem de deneysel olarak kolaylik saglamaktadir. Yapısal düzenin tek boyutlu olması, kuramsal açıdan kolaylık gösterir. Bu kolaylık neredeyse hiçbir manyetik kristalde görülmez. Sıvı kristallerde yapı bir yönde uzun menzilli oluşurken diğer iki dik doğrultuda bu düzen sıvıya yakın derecede kısadır. Dolayısıyla yapısal bir düzen çalışması sıvı kristal örneklerde tek boyuta indirgenebildiğinden tabiatta çok nadir görülen bi basitleşmeye olanak sağlar. Manyetik olmayan bir iyon antiferromanyetik yapıdaki manyetik iyonun yerini alırsa ve bu olay doğal olarak diğer iyon konumları içinde gerçekleşmesi ile manyetik yapının uzun menzilli düzeni kırılır. Antiferromanyetik düzen kısa menzilli olarak kalır. Bu olay kısaca manyetik seyreltme olarak da adlandırılabilir. Burada manyetik olmayan iyon, manyetik olan iyonların konumlarına gelişigüzel yerleştiği için bu olaya gelişigüzel alan etkisi adı verilir. Özel koşullar altında Ising antiferromanyetik yapının tek kristal filmlerden bile elde edilmiş olsa, filmlerde kendiliğinden oluşan basınç etkisi yani strain baskısı antiferromanyetik yapı düzeni bozulur ve kısa menzil kalır. Burada şu açıktır ki kullanılan 4-n-octyl-4′-cyanobiphenyl (8CB) sıvı kristalli manyetik değildir ve silika parçacıklarıyla hazırlanan karışımda manyetik değildir. Fakat istatistiksel ve kuramsal fizik açısından bu yapı üzerinden elde edilen faz geçişleri, manyetik malzemelerde çalışılması zor olan manyetik faz geçişlerine model olarak kullanılacaktır. Gelişigüzel kuvvetin malzemenin düzeni üzerindeki etkileri basit bir konu olmamakla beraber bu kuvvetlerin etkisindeki faz geçişleri günümüzde de aktif olarak çalışılan bir konudur. Yapılan çalışmalar sonucunda aerosillerin yani silika parçacıklarının sıvı kristal fazlarında ve faz geçişlerindeki etkisi gelişigüzel etkilerden dolayı olduğu kanıtlanmıştır. Aerosilleri oluşturan silika parçacıklarının yüzeyleri hidroksil gruplarla çevrelenmiştir bu yüzden zayıf hidrojen bağlarla birbirleriyle etkileşirler. Aerosillerin sıvı kristal içerisinde oluşturdukları gelişigüzel çevrim yapıları ile sıvı kristallerin uzun menzilli yapılarını bozarlar. Aerosillerin sıvı kristallerin uzun mezilini kırıcı etkileri yüzünden aerosil ve sıvı kristal karışımı üzerinde gelişigüzel kuvvet problemi çalışılmıştır. Bu konuda yayımlanmış önceki çalışmalar bu karışımı hacimsel açıdan inceleyen çalışmalar olmuştur. Bunlar çoğunlukla X ışınları ve kalorimetrik deneyleridir. Bu çalışmalar sonucunda sıvı kristallerin simektik fazlarında kopmuş uzun menzilli düzen gözlemlenmiş ve ayrıca bu çalışmalarda manyetik malzemelerde daha önce gözlemlenmiş gelişigüzel düzensizlik etkilerini çalışmak için sıvı kristallerin model olarak alınabildiği gösterilmiştir. Bu çalışmada amacımız sıvı kristal ve aerosil jel örneklerinin yüzey karakterizasyonunu yapıp, pürüzlülüğüne bakılıp sonra da elde edilen niceliklerin aerosillerin sıvı kristal içerisinde oluşturdukları gelişigüzelliği yüzey morfolojisiden göstermektir.
Özet (Çeviri)
I have studied the quenched random disorder effects created by aerosil dispersion in an octylcyanobiphenyl liquid crystal using atomic force microscopy technique. Liquid crystals have a rich phase variety. The nematic to the smectic-A phase transition in which smectic layers are formed in one dimension while the material is still in a liquid-like condition in two dimensions within the layers is one of the common examples of LC phase transitions. Gelation process in the 8CB+aerosil gels yields a quenched random disorder network which also changes the surface topography. By increasing the aerosil concentration, the original smooth pattern of liquid crystals sample surfaces is suppressed by creating fractal aerosil surface effects; these surfaces become more porous, rougher with more rounded crevices. The dispersed aerosil also serves as pinning centers for the liquid crystal molecules. It has been observed that via the diffusion-limited-aggregation process, aerosil nano-particles yield a fractal-like surface pattern for the less disordered samples. As the aerosil dispersion increases, the surface can be described by more aggregated regions which also introduce more roughness. The results of these analyses, we showed a net correlation between the short-ranged X-Ray peak widths and the calculated surface roughness of the samples. In other words, here we have shown that these quenched random effect gels can also be characterized by their surface roughness.
Benzer Tezler
- Development of carbon nanotube embedded polyacrilonitrile/polypyrrole electrospun nanofibrous scaffolds
Elektroeğirme yöntemi ile karbon nanotüp ilave edilmiş poliakrilonitril/polipirol nanolifli yapı iskelelerinin geliştirilmesi
ATİKE İNCE YARDIMCI
Doktora
İngilizce
2017
Bilim ve Teknolojiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELAHATTİN YILMAZ
PROF. DR. METİN TANOĞLU
- Tenorit ince filmlerinin büyütülmesi ve fiziksel özelliklerine ısıl işlem etkisinin incelenmesi
Growth of tenorite thin films and investigation of effects of thermal treatment on their physical properties
ÜNAL AKGÜL
Doktora
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiFırat ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF ATICI
- Yeni geliştirilen Er,Cr:YSGG lazer sisteminin süt dişi dentin dokusunda in vitro olarak değerlendirilmesi
Evaluation of the effects of newly developed Er,Cr:YSGG laser system on primary tooth dentine
FATİH ÖZNURHAN
- Monolitik zirkonya materyalinin dentine bağlanma dayanımı üzerine farklı tür asit yüzey uygulamalarının etkilerinin araştırılması
The effect of different acid treatments on shear bond strength between monolithic zirconia and dentin surface
MELİH ÜLGEY
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2017
Diş HekimliğiCumhuriyet ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. OĞUZHAN GÖRLER
- Amalgam restorasyonlar üzerine farklı pürüzlendirme tekniklerinin yüzey değişiklikleri ve fissür örtücü retansiyonu açısından karşılaştırılması
Comparison of fissure sealant retantion and surface alterations of amalgam restorations under different etching applications
NESLİHAN GÖNÜL (ÇAĞLAR)