J. Phys. France 40, 269-292 (1979)
DOI: 10.1051/jphys:01979004003026900

Parallel and cross-like domains due to d.c. and low frequency (< 2 Hz) electric fields in nematic liquid crystal layers with negative dielectric anisotropy

H.P. Hinov¹ et L.K. Vistin<sup>2

1</sup>  Institute of Solid State Physics, Bulgarian Academy of Sciences, Sofia 1113, Bulgaria
²  Institute of Crystallography, Academy of Sciences of the USSR, Moscow 117437, USSR

Abstract
Parallel and cross-like domains due to d.c. and low frequency (< 2 Hz) electric fields, in nematic liquid crystal layers with negative dielectric anisotropy - MBBA and 440 are obtained experimentally and investigated. The basic experimental results are : the easy reproducibility of the parallel domains particularly in tilted LC layers 5-90 μm with weak anchoring, synthesized on Schiff bases and when the cover glasses are treated with a surfactant - common soap; the creation of cross-like domains in thin homeotropic layers; the demonstration that these domains arise in the cathode region due to the strong inhomogeneous electric field which brings about a periodic bend-splay usually divided by disclinations. Out of the known electrostatic and electrohydrodynamic mechanisms only the flexoelectric effect, due to the gradient electric field, can explain the initial formation of these domains.

Résumé
On étudie les domaines parallèles et croisés obtenus par application de champs électriques continus et basse fréquence (< 2 Hz) sur des cristaux liquides MBBA et 440 à anisotropie de susceptibilité diélectrique négative. Les principaux résultats sont : - la reproductibilité des domaines parallèles particulièrement pour des couches inclinées d'épaisseur 5-90 μm avec un ancrage faible assuré par un agent tensio-actif (savon) ; - la création de domaines en croix dans des couches minces homéotropes ; ces domaines apparaissent dans la région de la cathode et sont dus au fort champ inhomogène générateur de structures flexion-éventail séparées par des disclinaisons. Parmi les mécanismes électrostatiques et électrodynamiques connus, seul l'effet flexoélectrique dû à un gradient de champ électrique peut expliquer la formation de ces domaines.

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

Key words
disclinations -- domains -- flexoelectricity -- nematic liquid crystals -- organic compounds