Orientational distribution for dipolar and quadrupolar colloids driven by an external field



Título del documento: Orientational distribution for dipolar and quadrupolar colloids driven by an external field
Revista: Revista mexicana de física
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000350661
ISSN: 0035-001X
Autores: 1
1
2
Instituciones: 1Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, Puebla. México
2Universidad de las Américas, Departamento de Actuaría, Física y Matemáticas, Cholula, Puebla. México
Año:
Periodo: Feb
Volumen: 58
Número: 1
Paginación: 104-112
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico, teórico
Resumen en español Estudiamos el ordenamiento en coloides dipolares y cuadrupolares por induccion de un campo externo apropiado, los cuales sin campo son poco estructurados. El estudio consiste en analizar las predicciones de la densidad de probabilidad de un cuerpo como funcion de la intensidad del campo, la cual es solucion de equilibrio de la ecuacion de Smoluchowski, sin interacciones hidrodinamicas. Debido a la simetria de el dipolo y el cuadrupolo, para el primero una fase tipo nematica axial es predicha, mientras que para el cuadrupolo una tipo nematica biaxial es predicha. En el estudio se consideran diferentes campos, para el dipolo solo la orientacion es variada, mientras que para el cuadrupolo tambien se cambia el gradiente del campo. A valores grandes del campo el proceso de alineamiento es independiente de los diferentes campos usados, en ambos momentos, aunque el alineamiento a campos pequenos depende de la orientacion del campo. El cambio en curvatura de la densidad de probabilidad de un cuerpo de los diferentes momentos estudiados aparecen en puntos con diferente interpretacion. Para el coloide cuadrupolar un alineamiento anomalo perpendicular es observado, lo cual no ocurre para el coloide dipolar. Desde un punto de vista generalizado, nuestros resultados son interpretados en el esquema de la teorıa de Landau-de Gennes para la transicion de fase nematico isotropica en presencia de un campo externo
Resumen en inglés We study the ordering in dipolar and quadrupolar colloids driven by an appropiate external field, which is low structured at zero field strength. This study consists of analyzing the predictions involved by the one body probability density function, as function of the strength of the field, which is the solution of the equilibrium Smoluchowski equation, without hydrodynamic interactions. Because of the symmetry of the dipole and quadrupole, for the former an axial nematic-like phase is predicted, wheras for the latter a biaxial nematic-like phase is predicted. In the study we consider different fields, for the dipole only the orientation of the field is changed, whereas for the quadrupole the gradient of the field is also changed. The alignment of the multipolar colloids for high values in field is independent of the different fields studied in both moments, but their alignment for low values depends on the field features. The change in curvature of the one body probability density functions for the moments analyzed is predicted in field strength values with a different meaning. For the quadrupole moment an anomalous perpendicular alignment of the particles is predicted, which does not ocurr for the dipole moment. Our results are described as a generalized point of view in the Landau-de Gennes theory for the nematic isotropic phase transition driven by an external field
Disciplinas: Física y astronomía,
Matemáticas
Palabras clave: Termodinámica y física estadística,
Matemáticas puras,
Coloide multipolar,
Distribución,
Función de densidad,
Probabilidad
Keyword: Physics and astronomy,
Mathematics,
Thermodynamics and statistical physics,
Pure mathematics,
Multipolar colloid,
Distribution,
Density function,
Probability
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