Modelli e Simulazioni Monte Carlo di Sistemi Anisotropi


Ricercatori: Cesare Chiccoli, Paolo Pasini


 

Si studiano  sistemi anisotropi mediante simulazioni Monte Carlo di modelli di spin su reticolo. Questi modelli forniscono un utile e interessante approccio per studiare vari aspetti della fisica di sistemi liquido cristallini  sia da un punto di vista teorico che  per comprendere e predire risultati sperimentali. Inoltre possono essere utili per fornire un supporto teorico ad applicazioni tecnologiche e ingegneristiche.

Le ricerche riguardano lo studio di transizioni di fase in due e tre dimensioni per modelli uniassiali e biassiali,  lo studio di sistemi confinati (film e droplets)  e la formazione ed evoluzione di difetti topologici indotti dal confinamento, da particolari condizioni al contorno e da altri parametri fisici come ad esempio le costanti elastiche.  Oltre agli osservabili termodinamici si cercano di simulare osservabili sperimentali come linee spettrali NMR e tessiture ottenibili al microscopio polarizzatore cosi da analizzare risultati e capire l’ordine all’interno dei sistemi in esame oppure per predire risultati non ancora ottenuti.  Lo studio dei difetti topologici è di interesse sia fondamentale che applicativo, essendo un aspetto cruciale nella costruzione di vari dispositivi elettro-ottici come ad esempio  display o guide d’onda.

Esempio di difetti topologici in una droplet formata da molecole biassiali: aumentando la biassialità molecolare la dimensione del difetto ad anello prodotto al centro dall’asse lungo  aumenta e compaiono poi disclinazioni formate dall’asse corto.