Amonyum Halojenler Ve Sıvı Kristallerde Faz Geçişlerinin İncelenmesi

Abstract

Amonyum halojenlerdeki düzenli-düzensiz faz geçişlerinde gözlenen üçlü kritik noktalar, mikroskopik bir model çerçevesinde incelendi. Modelde elektrostatik etkileşmeler üzerine kurulmuş bir hamiltonyen kullanılarak, amonyum klorür kristalinin değişik basınç koşullarındaki paralel düzenli-düzensiz faz geçişleri, geliştirilmiş bir ortalama alan teorisi ile hesaplandı. Kristalin paralel düzenli-düzensiz faz geçişinde, üçlü kritik noktanın bu teori ile gözlenebilmesi için, amonyum iyonunun tetrahedral simetrisinin hesaba katılması gerektiği gösterildi. Bu sonuçlar ışığında, amonyum halojenlerde gözlenen birinci derece faz geçişlerine, indüklenen dipol alanlarındaki dalgalanmalar ile birincil düzen parametresi çiftleniminin neden olduğu varsayılarak, bir Landau serbest enerji açılımı önerildi. Serbest enerji açılımındaki parametreler, deneysel faz diyagramları kullanılarak belirlendi. İkinci olarak, nematik-smektik A-smektik C noktası bulunan bazı ikili sıvı kristal karışımlarının indirgenmiş ortak faz diyagramı ve nematik-smektik A-smektik C* (ferroelektrik smektik C) noktası bulunan bir ikili sıvı kristal karışımı için Landau serbest enerjisi açılımları kullanıldı. Serbest enerji açılımlarındaki parametreler, deneysel faz diyagramları kullanılarak belirlendi.

Tricritical points which have been observed through the order-disorder phase transitions in ammonium halides, were investigated within the framework of a microscopic model. Using an hamiltonian that was based on electrostatic interactions, parallel ordered-disordered phase transitions of ammonium chloride crystal under various pressure conditions, were calculated via a modified mean field theory. In order to predict the tricritical point through the parallel order-disorder phase transition of the crystal, it was shown that the tetrahedral symmetry of the ammonium ion must be taken into account. In the light of our results, a Landau free enegy expansion was proposed. We assumed here that the coupling between the fluctuations of dipole fields which were induced among the ordered domains and the primary order parameter causes the first order phase transitions. The parameters in the free energy expansion were determined using experimental phase diagrams. Secondly, for the common phase diagram of some binary liquid crystal mixtures which have a nematic-smectic A-smectic C point, and for a binary liquid crystal mixture exhibiting a nematic-smectic A-smectic C* (ferroelectric smectic C) point, Landau free energy expansions were used and the parameters of these expansions were determined by using the experimental phase diagrams.