On the critical behaviour of two-dimensional liquid crystals

The Lebwohl-Lasher (LL) model is the traditional model used to describe the nematic-isotropic transition of real liquid crystals. In this paper, we develop a numerical study of the temperature behaviour and of finite-size scaling of the two-dimensional (2D) LL-model. We discuss two possible scenario...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Condensed Matter Physics
Datum:2010
Hauptverfasser: Fariñas-Sánchez, A.l., Botet, R., Berche, B., Paredes, R.
Format: Artikel
Sprache:Englisch
Veröffentlicht: Інститут фізики конденсованих систем НАН України 2010
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/32043
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:On the critical behaviour of two-dimensional liquid crystals / A.l. Fariñas-Sánchez, R. Botet, B. Berche, R. Paredes // Condensed Matter Physics. — 2010. — Т. 13, № 1. — С. 13601: 1-17. — Бібліогр.: 49 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1862727908971249664
author Fariñas-Sánchez, A.l.
Botet, R.
Berche, B.
Paredes, R.
author_facet Fariñas-Sánchez, A.l.
Botet, R.
Berche, B.
Paredes, R.
citation_txt On the critical behaviour of two-dimensional liquid crystals / A.l. Fariñas-Sánchez, R. Botet, B. Berche, R. Paredes // Condensed Matter Physics. — 2010. — Т. 13, № 1. — С. 13601: 1-17. — Бібліогр.: 49 назв. — англ.
collection DSpace DC
container_title Condensed Matter Physics
description The Lebwohl-Lasher (LL) model is the traditional model used to describe the nematic-isotropic transition of real liquid crystals. In this paper, we develop a numerical study of the temperature behaviour and of finite-size scaling of the two-dimensional (2D) LL-model. We discuss two possible scenarios. In the first one, the 2D LL-model presents a phase transition similar to the topological transition appearing in the 2D XY-model. In the second one, the 2D LL-model does not exhibit any critical transition, but its low temperature behaviour is rather characterized by a crossover from a disordered phase to an ordered phase at zero temperature. We realize and discuss various comparisons with the 2D XY-model and the 2D Heisenberg model. Having added finite-size scaling behaviour of the order parameter and conformal mapping of order parameter profile to previous studies, we analyze the critical scaling of the probability distribution function, hyperscaling relations and stiffness order parameter and conclude that the second scenario (no critical transition) is the most plausible. Зазначено, що модель Лебволя - Лашера (Lebwohl - Lasher) (LL) є традиційною моделлю, яка використовується для опису переходу нематик - ізотропна фаза у реальних рідких кристалах. Вивчено температурну поведінку та скінченно-мірний скейлінг двовимірної (2D) LL моделі за допомогою числових методів. Розглянуто два можливих сценарії. В одному з них, 2D LL-модель представляє фазовий перехід, подібний до топологічного переходу, який виникає в 2D XY-моделі. У другому сценарії 2D LL-модель не демонструє жодного критичного переходу, проте її низькотемпературна поведінка характеризується кросовером із невпорядкованоої у впорядковану фазу при нулі температури. Здійснено та обговорено різні порівняння із 2D XY-моделлю і 2D моделлю Гайзенберга. Доповнивши попередній розгляд скінченно-мірною поведінкою профіля параметра порядку і його конформальним відображенням, проаналізовано критичний скейлінг функції розподілу, гіперскейлінгові співвідношення і жорсткість параметра порядку та зроблено висновок про те, що другий сценарій (жодного критичного переходу) є найбільш ймовірним.
first_indexed 2025-12-07T19:05:15Z
format Article
fulltext
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-32043
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1607-324X
language English
last_indexed 2025-12-07T19:05:15Z
publishDate 2010
publisher Інститут фізики конденсованих систем НАН України
record_format dspace
spelling Fariñas-Sánchez, A.l.
Botet, R.
Berche, B.
Paredes, R.
2012-04-06T17:39:13Z
2012-04-06T17:39:13Z
2010
On the critical behaviour of two-dimensional liquid crystals / A.l. Fariñas-Sánchez, R. Botet, B. Berche, R. Paredes // Condensed Matter Physics. — 2010. — Т. 13, № 1. — С. 13601: 1-17. — Бібліогр.: 49 назв. — англ.
1607-324X
PACS: 64.70.M-, 64.60.Bd, 64.70.mf, 05.70.Jk, 05.50.+q, 68.35.Rh
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/32043
The Lebwohl-Lasher (LL) model is the traditional model used to describe the nematic-isotropic transition of real liquid crystals. In this paper, we develop a numerical study of the temperature behaviour and of finite-size scaling of the two-dimensional (2D) LL-model. We discuss two possible scenarios. In the first one, the 2D LL-model presents a phase transition similar to the topological transition appearing in the 2D XY-model. In the second one, the 2D LL-model does not exhibit any critical transition, but its low temperature behaviour is rather characterized by a crossover from a disordered phase to an ordered phase at zero temperature. We realize and discuss various comparisons with the 2D XY-model and the 2D Heisenberg model. Having added finite-size scaling behaviour of the order parameter and conformal mapping of order parameter profile to previous studies, we analyze the critical scaling of the probability distribution function, hyperscaling relations and stiffness order parameter and conclude that the second scenario (no critical transition) is the most plausible.
Зазначено, що модель Лебволя - Лашера (Lebwohl - Lasher) (LL) є традиційною моделлю, яка використовується для опису переходу нематик - ізотропна фаза у реальних рідких кристалах. Вивчено температурну поведінку та скінченно-мірний скейлінг двовимірної (2D) LL моделі за допомогою числових методів. Розглянуто два можливих сценарії. В одному з них, 2D LL-модель представляє фазовий перехід, подібний до топологічного переходу, який виникає в 2D XY-моделі. У другому сценарії 2D LL-модель не демонструє жодного критичного переходу, проте її низькотемпературна поведінка характеризується кросовером із невпорядкованоої у впорядковану фазу при нулі температури. Здійснено та обговорено різні порівняння із 2D XY-моделлю і 2D моделлю Гайзенберга. Доповнивши попередній розгляд скінченно-мірною поведінкою профіля параметра порядку і його конформальним відображенням, проаналізовано критичний скейлінг функції розподілу, гіперскейлінгові співвідношення і жорсткість параметра порядку та зроблено висновок про те, що другий сценарій (жодного критичного переходу) є найбільш ймовірним.
We gratefully acknowledge Yu. Holovatch for discussions.
en
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
Condensed Matter Physics
On the critical behaviour of two-dimensional liquid crystals
До критичної поведінки двовимірних рідких кристалів
Article
published earlier
spellingShingle On the critical behaviour of two-dimensional liquid crystals
Fariñas-Sánchez, A.l.
Botet, R.
Berche, B.
Paredes, R.
title On the critical behaviour of two-dimensional liquid crystals
title_alt До критичної поведінки двовимірних рідких кристалів
title_full On the critical behaviour of two-dimensional liquid crystals
title_fullStr On the critical behaviour of two-dimensional liquid crystals
title_full_unstemmed On the critical behaviour of two-dimensional liquid crystals
title_short On the critical behaviour of two-dimensional liquid crystals
title_sort on the critical behaviour of two-dimensional liquid crystals
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/32043
work_keys_str_mv AT farinassanchezal onthecriticalbehaviouroftwodimensionalliquidcrystals
AT botetr onthecriticalbehaviouroftwodimensionalliquidcrystals
AT bercheb onthecriticalbehaviouroftwodimensionalliquidcrystals
AT paredesr onthecriticalbehaviouroftwodimensionalliquidcrystals
AT farinassanchezal dokritičnoípovedínkidvovimírnihrídkihkristalív
AT botetr dokritičnoípovedínkidvovimírnihrídkihkristalív
AT bercheb dokritičnoípovedínkidvovimírnihrídkihkristalív
AT paredesr dokritičnoípovedínkidvovimírnihrídkihkristalív