REPOZITORIJ > REZULTATI

Povzetek

V prvem delu te teze se ukvarjam z vplivom površinsko funkcionaliziranih nanodelcev (ND) na stabilizacijo tekoče-kristalnih (TK) faz. Uporabil sem eksperimentalne podatke vpliva koncentracije ND na fazni prehod med izotropno in nematsko fazo v 5OO8 TK za izdelavo minimalnega matematičnega modela, ki bi kvalitativno opisal opažen pojav. Za temelj sem uporabil Lebwohl-Lasherjev mrežni model, v katerem se ND obnašajo kot naključno polje znotraj mreže. Pri naključnem polju sem uporabil konstantno in Gaussovo kotno porazdelitev. Rezultati dobro kvalitativno opišejo eksperimentalna opažanja. Sledi eksperimentalna študija vpliva Au ND, ki so površinsko funkcionalizirani z olejlaminom, na temperaturno stabilnost TK faze z zvitimi dislokacijami A (TGBA) (ang. twist-grain boundary A) v nFBTFO1M7 (n = 9, 10, 11) TK. Kalorimetrične meritve in meritve s polarizacijskim optičnim mikroskopom pokažejo povečanje temperaturnega območja TGBA faze, kadar je naslednja faza pri nižjih temperaturah smektična A (SmA) faza. Kadar je naslednja faza pri nižjih temperaturah kiralna smektična C (SmC*) faza, je povečanje zanemarljivo. Pri povečanju koncentracije ND v 10FBTFO1M7, kjer so prisotne vse tri faze, pride do precejšnjega zmanjšanja temperaturnega območja SmA faze in do povečanja TGBA ter SmC* faze. Trend nakazuje gibanje proti TGBA-SmA-SmC* trojni točki. Najpomembnejši mehanizmi za stabilizacijo TGBA faze sta mehanizem za adaptivno ciljanje defektnih jeder (ang. adaptive defect core targeting) in mehanizem, povezan s sedlasto elastično deformacijo (ang. saddle-splay elasticity).
V drugem delu te teze se ukvarjam s kaloričnimi pojavi v trdnih in mehkih snoveh. Natančneje, v trdnih snoveh študiram vpliv dopiranja na elektrokalorični efekt (EKE) v keramiki barijevega titanata. Dopiranje B0.8Ca0.2TiO3 s Zr povzroči povečanje EKE, toda največji odziv se še vedno pojavi pri relativno visokih temperaturah (T = 385 K). Dopiranje Ba0.9Sr0.1TiO3 s Sn pa povzroči padec EKE, toda temperature, pri katerih se pojavi vrh EKE, se zmanjšajo proti sobni temperaturi. V mehkih snoveh pa proučujem vpliv koncentracije zamreževalcev, temperature zamreževanja, natezne sile med zamreževanjem in dodajanje TK molekul na elastokalorični pojav (eKE). Pri eKE v TKE sprva opravim numerično modeliranje in te rezultate primerjam z rezultati eksperimentalnih meritev. Pokažem, da manjša masna koncentracija zamreževalcev, višje temperature zamreževanja, manjše natezne sile pri zamreževanju in dodajanje majhnih količin TK v TKE povzročijo povečanje eKE. Zanimivo odstopanje je bilo opaženo v TKE vzorcu s 6% masno koncentracijo zamreževalcev, ki je posledica bližine linije kritičnih točk, opažene v feroelektričnih relaksorjih, kjer fazni prehod preko kritične točke preide iz prvega reda v superkritično evolucijo.