Ötektik sıvı kristal nanotel karışımlarının faz geçişlerinin termo-optik yöntemlerle incelenmesi

Sıvı kristaller, yönelime bağlı olarak değişen optik ve elektriksel özelliklerinden dolayı günümüz ekran teknolojisinde ve diğer elektro-optik uygulamalarda en fazla kullanılan malzemelerden birisidir. Bu özelliklerin yönelime bağlı olması, sıvı kristal moleküllerinin yönelimini kontrol edebilme zorunluluğunu beraberinde getirmiştir. Sıvı kristaller, nematik fazda düşük viskoziteye sahiptirler. Düşük viskozite ise moleküllerin dış bir etken ile kolayca yönelimlerinin değişmesini sağlar. Mekanik, elektrik ve manyetik alan, yüzey etkisi moleküllerin yönelimini kontrol edebilmek için uygun yöntemlerdir. Fakat, bu yöntemler ile moleküllerin oluşturduğu düzende hatalar oluşabilmektedir. Bu nedenle moleküllerin yönelimini daha etkili bir şekilde kontrol edebilmek için sıkıştırma yöntemi kullanılmaktadır. Sıvı kristal uygulamalarına bakıldığında (LCD, sensör, optik anahtarlama, termometre) sıkıştırma etkisinin etkili bir yöntem olduğunu görürüz. Bu sebeple sıkıştırma ortamlarında moleküllerin fiziksel özellikleri önem kazanmaktadır. Bu tez çalışmasında ötektik E7 sıvı kristal karışımı, nano boyutta ve sert yüzeyi olan silindirik porlara sahip alümina (AAO) membranlar kullanılarak sıkıştırmanın sıvı 1kristal karışımının termal, yapı ve moleküler dinamik özelliklerine olan etkisi incelenmiştir. Karışımın karakterizasyonu diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC), X ışını kırınınımı (XRD), dielektrik spektroskopisi (DS) ile incelenmiştir. DSC ile elde edilen faz geçiş sıcaklıkları incelendiğinde sıkıştırılan E7 sıvı kristali için nematik-izotropik faz geçiş sıcaklığının 65 nm, 35 nm ve 25 nm çapları için por çapından bağımsız olduğu görülmüştür. Ayrıca boyut etkisi ile DSC sonuçlarında ve XRD kırınım desenlerinde 25 nm ve 35 nm çapları için nematik fazdan farklı olarak yeni bir faz geçişi gözlenmiştir. Dielektrik spektroskopisi ile incelenen moleküler dinamik özelliklerine bakıldığında ise por içerisine sıkıştırılan sıvı kristal moleküllerin dinamiğinin hızlandığı ve alfa relaksasyon sürecinin baskın olduğu gözlenmiştir. DSC ve DS ile elde edilen camsı geçiş sıcaklıklarına bakıldığında sıkıştırılımış olan E7 sıvı kristalinin camsı geçiş sıcaklığı por çapı azaldıkça düştüğü görülmüştür. Bu tez çalışmasının sonuçları, nematik faz aralığı geniş olduğundan teknolojik uygulamalar için uygun olan ötektik E7 sıvı kristal karışımının sıkıştırma ortamlardaki özellikleri açısından önem taşımaktadır. Anahtar Kelimeler: E7 ötektik sıvı kristal, Sıkıştırma etkisi, Alümina porlu membran, Faz geçiş sıcaklığı, Moleküler dinamik.