Numéro
J. Phys. France
Volume 40, Numéro 7, juillet 1979
Page(s) 725 - 731
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:01979004007072500
J. Phys. France 40, 725-731 (1979)
DOI: 10.1051/jphys:01979004007072500

Thermoconvective instabilities of nematic liquid layers : new theoretical predictions

M. G. Velarde1, 2 et I. Zuñiga1

1  Departamento de Fisica de Fluidos, C-3, Universidad Autónoma de Madrid, Cantoblanco (Madrid), Spain
2  Laboratoire de Dynamique et Thermophysique des Fluides, Université de Provence, Centre de Saint-Jérôme, 13397 Marseille, Cedex 4, France


Abstract
A systematic study of local stability (linear analysis) of nematic liquid layers heated from below or above is presented. New theoretical findings about steady and overstable modes of convection are discussed for the cases of buoyancy-driven convection in the presence or not of a magnetic field parallel to the director. The case of surface tension-driven convection is also presented. This note completes some earlier work by Guyon and collaborators, and Lekkerkerker, and constitutes a unified approach to the rather disparate phenomena that appear in the general Rayleigh-Bénard problem for nematic layers.


Résumé
Nous présentons l'étude systématique de la stabilité locale (linéaire) d'une couche nématique chauffée par le bas ou par le haut. Des résultats nouveaux sont rapportés touchant les modes stationnaires et surstables qui peuvent se produire dans le cas d'instabilités dues à la poussée d'Archimède en présence ou non d'un champ magnétique exteme pris parallèle au directeur du nématique. Le cas d'une instabilité due à des inhomogénéités de tension superficielle est aussi considéré. La présente note est une étude complémentaire et plus systématique des travaux antérieurs de Guyon et collaborateurs et de Lekkerkerker et donne une vue unifiée et globale de l'éventail des phénomènes dont une couche de nématique peut être le siège lorsqu'on la chauffe par le haut ou par le bas.

PACS
4720 - Hydrodynamic stability.
4727T - Convection and heat transfer.
6130 - Liquid crystals.

Key words
convection in liquids -- flow instability -- nematic liquid crystals