J. Phys. France 47, 2105-2115 (1986)
DOI: 10.1051/jphys:0198600470120210500

Relaxation modes of the fluctuations of the order parameter in the vicinity of the uniaxial-to-biaxial nematic phase transition

Y. Galerne

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

Abstract
A classical analysis of the relaxation modes of the fluctuations of the order parameter is developed in the vicinity of the uniaxial to biaxial nematic phase transition. Using polar coordinates, the 5 relaxation modes of the order parameter are followed across the uniaxial to biaxial nematic phase transition : 2 out of these modes are amplitude modes, and the 3 others are orientational modes. It is shown that the amplitude modes in the biaxial phase mix the components of biaxiality and birefringence of the order parameter, the critical (quasi-biaxial) mode presenting temperature variations twice larger than in the uniaxial phase, according to classical theory. The backflow effets on the pretransitional behaviour of the orientational modes are also studied in the uniaxial and biaxial nematic phases.

Résumé
Une analyse classique des modes de relaxation des fluctuations du paramètre d'ordre, est développée au voisinage de la transition de phase nématique uniaxe-nématique biaxe. En employant des coordonnées polaires, on peut suivre les 5 modes de relaxation du paramètre d'ordre à travers la transition de phase nématique uniaxe-nématique biaxe : 2 de ces modes sont des modes d'amplitude, et les 3 autres sont de type orientationnel. On montre que les modes d'amplitude en phase biaxe, mélangent les composantes de biaxialité et de biréfringence du paramètre d'ordre, le mode critique (quasi-biaxe) présentant des variations en température deux fois plus grandes qu'en phase uniaxe conformément à la théorie classique. On étudie aussi, sur des cas particuliers, les effets des courants induits sur le comportement prétransitionnel des modes orientationnels, en phases nématiques uniaxes et biaxes.

PACS
6130G - Orientational order of liquid crystals; electric and magnetic field effects on order.
6470M - Transitions in liquid crystals.

Key words
birefringence -- liquid crystal phase transformations -- molecular orientation -- nematic liquid crystals