J. Phys. France 46, 933-937 (1985)
DOI: 10.1051/jphys:01985004606093300

Orientational diffusivities in a disk-like lyotropic nematic phase : a strong backflow effect

M.B. Lacerda Santos, Y. Galerne et G. Durand

Laboratoire de Physique des Solides, Université de Paris-Sud, Bât. 510,91405 Orsay Cedex, France

Abstract
We have studied the disk-like lyotropic nematic phase of a K-Laurate/Decanol/D 2O mixture by Rayleigh scattering. The decay time of the director thermal fluctuations, obtained by light-beating techniques, is measured as a function of the wave vector. The employed geometrical configuration allows to determine the splay and twist diffusivities. The observed large ratio between these two quantities is interpreted in terms of the anisotropy between their associated viscosities, due to the backflow. This splay-twist anisotropy for disk-like (lyotropic) nematics appears similar to the well-known bend-twist anisotropy for rod-like (thermotropic) nematics.

Résumé
Nous avons étudié la phase nématique discotique d'un mélange lyotrope (laurate de potassium/décanol/D 2O) par diffusion Rayleigh, en utilisant la technique de battements de photons. Les mesures du temps d'amortissement des fluctuations thermiques du directeur sont faites en fonction du vecteur d'onde q. La géométrie employée nous permet de déterminer les diffusivités associées aux déformations de type « torsion » et « éventail ». Le fort rapport observé entre ces deux quantités s'interprète par une forte anisotropie de viscosité due aux écoulements induits (backflow). Cette anisotropie éventail-torsion trouvée dans un nématique discotique (lyotrope) est l'equivalent de l'anisotropie flexion-torsion des nématiques classiques (thermotropes), constitués de molécules en bâtonnet.

PACS
6130G - Orientational order of liquid crystals; electric and magnetic field effects on order.
6620 - Viscosity of liquids; diffusive momentum transport.
7835 - Brillouin and Rayleigh scattering; other light scattering.

Key words
discotic liquid crystals -- heavy water -- mixtures -- molecular orientation -- nematic liquid crystals -- organic compounds -- Rayleigh scattering -- viscosity of liquids