Obszar badawczy
Własności fizyczne mieszanin ciekłokrystalicznych, cieczy i dielektrycznych układów molekularnych.
Cele badawcze
Zakład Fizyki Ciekłych Kryształów i Układów Dielektrycznych koncertuje się na trzech głównych celach badawczych:
- W pierwszym prowadzone prace obejmują badania właściwości fizycznych ciekłych kryształów oraz mechanizmy tworzenia i stabilizacji mezofaz. Prowadzona jest analiza wpływu różnych czynników takich jak: pole elektryczne, temperatura, defekty, domieszkowanie polimerowe, oddziaływania powierzchniowe. W Zakładzie prowadzone są badania mezofaz: nematyków, smektyków, cholesteryków, sfrustrowanych faz chiralnych (fazy błękitne), ferro- i antyferroelektrycznych smektyków oraz superstruktur liotropowych opartych na celulozie. Obejmują one charakterystykę własności strukturalnych, termodynamicznych, optycznych, dielektrycznych, elektrooptycznych i lepko-sprężystych w funkcji częstotliwości i natężenia pola elektrycznego, składu oraz temperatury.
- Drugi obszar badań obejmuje układy, w których celem jest poznanie mechanizmu relaksacji molekularnej, struktury i właściwości transportowych, jak również poznanie wpływu wiązań wodorowych i oddziaływań dipolowych na strukturę i własności cieczy oraz kryształów molekularnych. Ponadto prowadzone prace badawcze obejmują badanie dynamiki molekularnej i przejść fazowych metodami magnetycznego rezonansu jądrowego.
- W Zakładzie rozwijane są również metody numeryczne i symulacje komputerowe klasycznych układów cząsteczek. Wykonuje się modelowanie miękkiej materii i cieczy prostych metodami dynamiki molekularnej (MD), dynamiki brownowskiej (BD) oraz Monte Carlo (MC).
Profil badawczy
Przykłady realizowanych tematów:
- Własności strukturalne, dielektryczne, lepko-sprężyste i elektrooptyczne w chiralnych ciekłych kryształach, ze szczególnym uwzględnieniem faz błękitnych.
- Zagadnienie samoorganizacji w układach miękkiej materii (ciekłych kryształach, koloidach).
- Badania nieliniowych efektów dynamicznych w stabilizowanych powierzchniowo ciekłych kryształach.
- Wpływ oddziaływań powierzchniowych na własności fizyczne cienkich ciekłokrystalicznych układów smektycznych.
- Badania metodami spektroskopii dielektrycznej i jądrowego rezonansu magnetycznego polimerów supramolekularnych, roztworów elektrolitów i materiałów ferroicznych.
- Rozwijanie metod symulacji komputerowych (MD, BD, MC): termostatów deterministycznych oraz metod symulacji układów cząsteczek w warunkach silnych ograniczeń przestrzennych.
- Symulacje własności strukturalnych, termodynamicznych i dynamicznych modelowych układów miękkiej materii, cieczy prostych i mieszanin binarnych.
- Badania układów warstwowych typu ciekły kryształ/celuloza.