Transisi Freedericksz Pada Kristal Cair Nematik dengan Arah Medan Listrik Eksternal (E) Membentuk Sudut ( ) Terhadap Arah Masing-Masing Sumbu Penjajaran Direktor ( n )

AL JALALI MUHAMMAD, Dr. Eng. Yusril Yusuf, M.Si., M. Eng

2014 | Tesis | S2 Ilmu Fisika

Transisi Freedericksz secara sederhana dapat dipahami sebagai suatu keadaan pada saat molekul kristal cair mulai melakukan distorsi. Transisi Freedericksz terjadi ketika medan listrik (E) yang diberikan lebih besar dari medan listrik kritis (Ec) dan potensial pada saat akan terjadi transisi Freedericksz disebut potensial kritis (Vc). Pada penelitian ini, dirumuskan persamaan medan kritis (Ec) dan potensial kritis (Vc) dengan menganggap medan listrik (E) yang diberikan membentuk kemiringan sebesar  terhadap sumbu-x (kondisi planar) pada kasus pertama, kemudian pada kasus kedua medan listrik yang diberikan membentuk kemiringan sebesar  terhadap sumbu-y (kondisi homogen) dan pada kasus ketiga medan listrik (E) yang diberikan membentuk kemiringan sebesar  terhadap sumbu-z (kondisi homeotropik). Molekul kristal cair diangap berbentuk batang dan setelah medan listrik diberikan, molekul kristal cair dianggap cenderung melakukan pensejajaran dengan arah medan listrik yang diberikan (   0 ). Asas variasi Euler-Lagrange digunakan untuk penyelesaian awal kasus dalam penelitian ini. Kondisi molekul terjangkar kuat digunakan sebagai syarat batas awal dan syarat batas akhir dalam penyelesaian Persamaan Diferiansial Biasa (PDB). Pada penelitian ini, diperoleh bahwa potensial kritis (Vc) terkecil terjadi pada saat medan listrik yang diberikan membentuk kemiringan sebesar 90o terhadap masing-masing sumbu penjajaran. Ketika medan listrik (E) yang diberikan berada pada interval 0o   45 maka transisi Freedericksz tidak ditemukan. Hal ini sesuai dengan asumsi awal bahwa ketika molekul kristal cair diberikan medan listrik (E) maka molekul kristal cair cenderung melakukan pensejajaran dengan arah medan listrik (E) dan ini hanya ditemukan ketika kemiringan medan listrik yang diberikan berada pada interval 45o   90o .

Freedericksz transition can be understood as a state when the liquid crystal molecules are starting distortion. Freedericksz transition occurs when the electric field (E) is greater than the critical electric field (Ec). The potential when the Freedericksz transition will occur is called the critical potential (Vc). In this study, the formulated of critical field equations (Ec) and critical potential (Vc) by assuming the electric field (E) that applied is forming the slope of angle A against the x-axis (planar condition) in the first case. Then in the second case, the electric field that applied is forming the slope of angle θ against the y-axis (homogeneous conditions) and in the third case, the electric field (E) that applied is forming the z-axis (homeotropik conditions). The liquid crystal molecules are considered rodlike and after the field is applied, the liquid crystal molecules are considered tend to do an alignment with the direction of the electric field (E) applied . The Euler- Lagrange equation is used for the first solution of this research. The strong anchoring Conditions are used as initial and boundary conditions in the final solution of the Diferiansial Ordinary Equations (DOE). In this study, the smallest of the critical potential (Vc) is occurred when electric field applied is forming the slope of 90o to each axis alignment. When the electric field (E) are applied in interval 0o ≤θ ≤ 45 , then the Freedericksz transition is not found. In This case is consistent with the initial assumption that when the liquid crystal molecules are electric field (E) applied, then the liquid crystal molecules tend to do the alignment with the direction of the electric field (E) and was only found when the slope of the electric field applied is at interval 45o <θ ≤ 90o

Kata Kunci : transisi Freederiksz, medan listrik kritis (Ec), potensial kritis (Vc).