Nematik smektik və xolesterik maye kristallar arasındakı əsas fərq onların quruluşudur. Nematik maye kristalların molekulların nizamlı quruluşu yoxdur və smektik maye kristallar laylı molekulyar quruluşa malikdir, xolesterik maye kristallarda isə molekullar bükülmüş və şiral düzülüşdə olur.
Maye kristallar termini adi mayelərin və bərk kristalların xassələri arasında xassələrə malik olan maddənin fazası kimi müəyyən edilə bilər. Məsələn, maye kristal maye kimi axa bilər, lakin maye kristalın molekulları kristal kimi təbiətə yönəldilmişdir. Maye kristalların meydana çıxa biləcəyi üç əsas faza var: termotrop maye kristallar, liotrop maye kristallar və metallotrop maye kristallar. Termotrop maye kristalların da bir neçə növü var. Bu növlərə nematik kristallar, smektik kristallar, şiral faza və ya bükülmüş nematiklər, diskotik faza və konik fazalar daxildir.
Nematik Maye Kristallar nədir?
Nematik maye kristallar maye kristalların ən çox yayılmış növlərindən biridir. "Nematik" termini yunan mənşəlidir, burada "ip" mənasını verir. Bunun səbəbi, bu terminin iplər kimi görünən topoloji qüsurlardan qaynaqlanmasıdır. Normalda, nematikada bu topoloji qüsurlar disklinasiya adlanır. Üstəlik, nematiklər "kirpi" topoloji qüsurları kimi tanınan bir növ qüsur nümayiş etdirməyə meyllidirlər.
Adətən, nematik faza heç bir mövqe sırası olmayan qalamitik və ya çubuqşəkilli üzvi molekullara malikdir. Lakin bu molekullar bir-birinə təxminən paralel olan uzun oxları olan uzun mənzilli istiqamətli nizama sahib olmaq üçün öz-özünə hizalanmağa meyllidirlər. Buna görə də, bu fazadakı molekullar sərbəst axır və bu molekulların kütlə mərkəzi maye kimi təsadüfi şəkildə paylanmağa meyllidir. Bununla belə, bu molekullar bərk fazaya bənzər uzunmüddətli istiqamət ardıcıllığını qorumağa meyllidirlər.
Əsasən nematik fazalar biroxlu olur. Bu o deməkdir ki, bu molekulların uzun bir oxu ("directrix" adlanır) var. Bu, üstünlük verilən oxdur və digər iki ox bir-birinə bərabərdir və biz onları silindrlər və ya çubuqlar kimi təxmin edə bilərik. Bundan əlavə, ikioxlu nematiklər ola bilər ki, onların uzun oxlarında oriyentasiyası oxşardır, həm də onlar ikinci dərəcəli ox boyunca orientasiyaya meyllidirlər.
Nematik fazanın molekulları adi izotrop mayedəki axıcılığa bənzər axıcılıq nümayiş etdirir. Bununla belə, xarici bir maqnit və ya elektrik sahəsinin tətbiqi ilə bu fazadakı molekulları asanlıqla uyğunlaşdıra bilərik. Bu molekullar bir sıraya uyğunlaşdırıldıqda, nematik faza biroxlu kristalların optik xüsusiyyətlərini göstərir və buna görə də bu fazalar maye kristal displeylərdə çox faydalıdır.
Smektik Maye Kristallar nədir?
Smektik maye kristallar bir-birinin üzərində sürüşə bilən molekulların yaxşı müəyyən edilmiş təbəqələrinə malik maye kristalların bir növüdür. Bu davranış sabunun verdiyi sürüşmə effektlərinə bənzəyir. Üstəlik, smektik maye kristallar nematik maye kristallardan daha aşağı temperaturda baş verir. Smektika termini latınca “smectius” sözündən yaranıb və “təmizləmə” deməkdir; başqa sözlə, sabun kimi xüsusiyyətlərin olması deməkdir. Buna görə də, smektik faza bir istiqamətdə ardıcıl olaraq yerləşdirilir.
Şəkil 01: Solda Smectic A fazası və sağda smektik C fazası
Smektik A fazası və smektik C fazası kimi iki fərqli smektik faza müşahidə edə bilərik. Smektik A fazasında molekullar normal təbəqə ilə birlikdə istiqamətlənmişdir, smektik C isə molekulları ondan kənara əyilmişdir. Üstəlik, bu tip faza təbəqələrin içərisində maye kimi görünür. Bununla belə, mövqe və oriyentasiya sırasının növü və dərəcəsinə görə bir-birindən fərqli olan smektik fazaların çoxlu müxtəlif növləri ola bilər.
Xolesterik Maye Kristallar nədir?
Xolesterik maye kristallar yalnız şiral molekullardan ibarət maye kristalların bir növüdür. Bu tip faza şirallığı göstərir. Çox vaxt biz bu mərhələni şiral faza və ya şirallığına görə bükülmüş nematik faza adlandırırıq. Xolesterik termini maddənin bu mərhələsinin ilk dəfə xolesterol törəmələrində göründüyü ilk müşahidədən gəlir. Molekulyar oxun rejissora paralel olduğu istiqamətə perpendikulyar olan molekulların burulmasını nümayiş etdirən bu tip fazaları müşahidə edə bilərik.
Şəkil 02: Xolesterik Faza
Molekulların asimmetrik qablaşdırılması səbəbindən bu fazada bitişik molekullar arasında sonlu bükülmə bucağı var. Bu tip qablaşdırma daha uzun diapazonlu şiral sifarişə səbəb olur. Adətən, biz xolesterollu maye kristalların xassələri ilə bağlı şiral hündürlüyü və ya “p”ni təyin edirik, burada bu, maye kristal molekullarının tam dairəvi bükülmə (360 dərəcə burulma) keçirdiyi məsafəyə aiddir.
Nematik Smektik və Xolesterik Maye Kristallar Arasındakı Fərq Nədir?
Nematik, smektik və xolesterik fazalar termotrop maye kristalların altına düşən maddənin üç fərqli fazasıdır. Nematik smektik və xolesterik maye kristallar arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, nematik maye kristallarda molekulların nizamlı quruluşu yoxdur və smektik maye kristallar laylı molekulyar quruluşa malikdir, xolesterik maye kristallarda isə bükülmüş və şiral quruluşda molekullar var.
Aşağıda cədvəl şəklində nematik smektik və xolesterik maye kristallar arasındakı fərqin xülasəsi verilmişdir.
Xülasə – Nematic Smectic vs Xolesterik Maye Kristallar
Nematik, smektik və xolesterik fazalar termotrop maye kristalların altına düşən maddənin üç fərqli fazasıdır. Nematik, smektik və xolesterik maye kristallar arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, nematik maye kristalların molekulların nizamlı quruluşu yoxdur və smektik maye kristallar laylı molekulyar quruluşa malikdir, xolesterik maye kristallar isə bükülmüş və şiral düzülüşdə molekullara malikdir.
