A phase transition-like instability in static samples of twisted nematic liquid crystal when the surfaces induce tilted alignments

Abstract
There has been, in recent years, a great interest in twisted orientation patterns in static samples of nematic liquid crystals (NLC). Here we investigate the behaviour of such structures when the limiting surfaces induce not planar alignment but homogeneously tilted alignment. It is shown that when the overall twist is equal to &Pi, there exists a critical value of the tilt angle at the surface where the expected twisted structure spontaneously transforms into a non-twisted orientation pattern. This transformation presents all the features of a phase transition, which can be either of first or of second order depending on the set of elastic constants of the material. Experimental confirmation has been obtained with MBBA.

Résumé
Ces dernières années on s'est beaucoup intéressé aux structures en hélice dans les cellules à cristaux liquides nématiques (NLC). Cet article rapporte le comportement de telles structures lorsque les surfaces induisent non pas l'orientation planaire classique mais des alignements homogènes inclinés. On montre alors que la torsion totale est égale à &Pi, il existe une valeur critique de l'angle d'inclinaison aux surfaces pour laquelle la structure en hélice se transforme spontanément en une structure non twistée. Cette transformation présente toutes les caractéristiques d'une transition de phase qui peut être soit du premier soit du deuxième ordre suivant les valeurs des constantes élastiques du matériau. La confirmation expérimentale a pu être obtenue pour le MRBA.