J. Phys. France 39, 1003-1013 (1978)
DOI: 10.1051/jphys:019780039090100300

Electro-optic measurement of the order parameter of NH4Cl

J.P. Pique, G. Dolino et M. Vallade

Laboratoire de Spectrométrie Physique Université Scientifique et Médicale de Grenoble, B.P. n° 53, 38041 Grenoble, France

Abstract
We present here measurements of the temperature variation of the electro-optic effect in the low temperature phase of NH4Cl and we show how they are related to the order parameter of the order-disorder transition. These measurements are made difficult by the presence of parasitic strain birefringence, and by the existence of domains which produce a change of sign of the electro-optic effect. The results are compared with previous measurements of the order parameter by the piezoelectric effect and second harmonic generation, and their interpretation, following the Landau theory or power law with critical exponents, is discussed in relation to the existence of a multicritical point under high pressure. An exponential tail of the order parameter, extending over several degrees in the high temperature phase is systematically found in all these experiments. The origin of this residual order is probably related to the stresses produces by crystalline defects.

Résumé
Nous présentons ici des mesures de la variation avec la température de l'effet électrooptique du chlorure d'ammonium dans sa phase basse température et nous montrons comment elles sont reliées au paramètre d'ordre de cette transition. Ces mesures sont rendues difficiles par la présence d'une biréfringence parasite de déformation et par l'existence de domaines où l'effet électrooptique change de signe. Nos résultats sont comparés à des mesures antérieures du paramètre d'ordre par effet piézoélectrique et par génération de seconde harmonique. Nous discutons l'interprétation de ces mesures utilisant la théorie de Landau ou une loi de puissance avec des exposants critiques et la relation avec l'existence d'un point multicritique sous haute pression. Une queue exponentielle du paramètre d'ordre s'étendant sur plusieurs degrés dans la phase haute température est systématiquement observée dans toutes les experiences. L'origine de cet ordre résiduel est probablement reliée aux contraintes produites par des défauts cristallographiques.

PACS
6150K - Crystallographic aspects of phase transformations; pressure effects.
6460K - Multicritical points.
6470K - Solid-solid transitions.

Key words
ammonium compounds -- birefringence -- critical points -- electric domains -- electro optical effects -- high pressure solid state phase transformations -- internal stresses -- order disorder transformations