Tesis doctoral de Ramona Georgeta Marguta
El tema principal de esta tesis doctoral es la determinación del diagrama de fases de varios modelos microscópicos de cristales líquidos, por simulación monte cario. los cristales líquidos son sustancias que presentan comportamiento intermedio (meso-fases) entre los líquidos simples y los sólidos cristalinos y se pueden clasificar, en función del grado de orden que presentan, en: cristales líquidos con orden orientacional (cristal líquido nemático); cristales líquidos con orden orientacional y cierto grado de orden posicional (cristal líquido esméctico). el modelo que se propone contiene una parte repulsiva anisótropa y una parte atractiva con simetría esférica. Las interacciones repulsivas se representan mediante el modelo de solapamiento gaussiano (hgo) mientras que las interacciones atractivas se describen por un pozo cuadrado (sw). El modelo hgo sin parte atractiva presenta fases de líquido isótropo, nemático y sólido. Para tamaños apropiados, el modelo presenta también una fase de cristal plástico. El estudio del modelo con interacciones atractivas (hgosw) pone de manifiesto que éstas son responsables de la estabilización de la fase esméctica. la tesis está estructurada en siete capítulos. en el capítulo 1 se hace una breve introducción tanto de cristales líquidos como de métodos de simulación molecular y se plantea el problema de estudio. en el capítulo 2 se presentan las técnicas de simulación utilizadas para el estudio pro¬puesto, como por ejemplo, simulación monte cario en los colectivos canónico e isobárico, el método del cristal de einstein, integración termodinámica para el cálculo de energías libres, expanded ensemble, integración gibbs-duhem y método de widom. en el capítulo 3 se presentan resultados para el modelo de esferas duras. Los métodos de simulación mencionados se han utilizado para estudiar la dependencia de la energía libre de helmholtz con el tamaño del sistema. En particular, se ha utilizado el método del cristal de einstein y simulaciones en el expanded ensemble para el cálculo de la energía libre. en el capitulo 4 se presenta el diagrama de fases del modelo hgo obtenido mediante simulación molecular para elongaciones moleculares k pequeñas. Se determinan las regiones de estabilidad de las fases isótropa, plástica y sólida mediante cálculos de energías libres. en el capitulo 5 se presenta el diagrama de fases del modelo hgo para elongaciones grandes. A través del cálculo de energías libres, se determina la coexistencia nemático-sólido para distintas elongaciones moleculares y, utilizando el método gibbs-duhem, se determina la línea de coexistencia nemático-sólido variando n. el capítulo 6 contiene resultados del modelo hgosw. Como ya se ha mencionado, las interacciones atractivas descritas por el sw son las responsables de la estabilización de la fase esméctica en el diagrama de fases. El modelo está caracterizado por la intensidad de las fuerzas atractivas y por el alcance de las mismas. Usando los métodos de simulación mencionados, se ha investigado el comportamiento de fases en el plano presión-temperatura para un conjunto particular de parámetros moleculares. en el capítulo 7 se presentan las principales conclusiones de este trabajo.
Datos académicos de la tesis doctoral «Computer simulation of the phase diagram of gaussian overlap models«
- Título de la tesis: Computer simulation of the phase diagram of gaussian overlap models
- Autor: Ramona Georgeta Marguta
- Universidad: Huelva
- Fecha de lectura de la tesis: 30/01/2009
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Enrique De Miguel Agustino
- Tribunal
- Presidente del tribunal: george Jackson
- noe Garcia almarza (vocal)
- Carlos Vega de las heras (vocal)
- amparo Galindo (vocal)