J. Phys. France 42, 1183-1190 (1981)
DOI: 10.1051/jphys:019810042080118300

Etude par R.P.E. des structures et de la dynamique moléculaire dans le B.O.B.O.A.

F. Barbarin¹, J.P. Chausse¹, C. Fabre^{1, 2} et J.P. Germain<sup>1

1</sup>  Laboratoire d'Electronique et Résonance Magnétique, Université de Clermont 24, avenue des Landais, B.P. 45, 63170 Aubière, France
²  Adresse permanente: Groupe de Recherche n°12 du CNRS 2 à 8 rue Henri-Dunant,BP 28, 94320 Thiais, France

Abstract
E.S.R. analysis of a nitroxide radical 2-2-6-6-tetramethyl-4-(p-ethoxy)benzoylamino piperidine, dissolved at low concentration in a liquid crystal (p-butyloxybenzylidene p'-octylaniline : B.O.B.O.A.) has been performed over the full temperature range of the N, SA and SB phases and in the isotropic phase. The long range orientational order is measured in these phases. The probe, labelled on its rigid « core », aligns very well its long molecular axis with those of the liquid crystal molécules. A study of électron spin relaxation in I, N, SA and SB phases is reported and the variation versus temperature of the molecular correlation times τ20 and τ22 (axial symmetry) are analysed. The validity of an orientational pseudo-potential of the form $$ is confirmed in the N and SA phases but not in the SB phase. Moreover at the N-I and N-SA transitions pretransional effects of collective order fluctuations are clearly observed.

Résumé
L'étude par R.P.E. du radical nitroxyde 2-2-6-6-tétraméthyl-4-(p-éthoxy)-benzoyl-amino pipéridine, dissous à très faible concentration dans un cristal liquide : le p-butyloxybenzylidène p'-octylaniline (B.O.B.O.A.) a été réalisée sur toute la gamme des températures des phases N, SA et SB ainsi qu'en phase isotrope. Le paramètre d'ordre de la sonde, marquée sur sa partie rigide est mesuré ; il représente une bonne image de l'ordre des parties rigides des molécules mésogènes. L'étude de la relaxation électronique permet d'étudier les paramètres de la réorientation moléculaire de la sonde, en particulier les temps de corrélation liés à ce type de mouvements. Une telle analyse a montré que dans les phases N et S A le potentiel orientationnel est de la forme $$ ce qui n'est plus vérifié en phase SB. De plus, aux transitions N-I et N-SA les effets prétransitionnels dus aux fluctuations collectives d'orientation sont mis en évidence.

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

Key words
liquid crystal phase transformations -- liquid crystals -- long range order -- molecular orientation -- organic compounds -- paramagnetic resonance of free radicals