J. Phys. France 43, 1127-1131 (1982)
DOI: 10.1051/jphys:019820043070112700

Trois phénomènes rentrants dans un produit pur mésogène

Nguyen Huu Tinh, F. Hardouin et C. Destrade

Centre de Recherche Paul Pascal Université de Bordeaux I, 33405 Talence Cedex, France

Abstract
We report a remarkable new mesomorphic sequence in a pure polar substance « 4-nonyloxyphenyl 4-nitrobenzoyloxybenzoate », at atmospheric pressure : K(SC2)S ?SA1NreSAd reNreS AdNI. In this sequence obtained from microscopic observations and X-ray experiments we observe the first example of two reentrant nematic phases. At low temperature a novel bidimensional fluid smectic phase (S?) occurs, then a metastable bilayer smectic C phase labelled SC2 is identified before crystallization. From the study of several binary mixtures we confirm the existence of a S Ad-SA1 transition which for the first time is evidenced by direct microscopic observation. Finally, in a (x, T) binary diagram, we discuss the different thermodynamic behaviour of the two reentrant nematic phases.

Résumé
Nous présentons une nouvelle et remarquable séquence mésomorphe dans un produit pur : le 4-nitrobenzoyloxybenzoate de 4-nonyloxyphényle à la pression atmosphérique : K(SC2)S ?SA1NreSAd reNreSAd NI. Cette séquence comporte deux phases nématiques rentrantes (phénomène jamais observé à ce jour) et une phase smectique SAd rentrante. Une nouvelle phase smectique bidimensionnelle avec un ordre local de type liquide (S?) est révélée à plus basse température suivie, avant la cristallisation, d'une phase métastable smectique C bicouche notée SC2. L'identification de toutes ces phases a été effectuée conjointement par observation des textures au microscope, par l'étude des diagrammes de phase binaire et par des mesures de diffraction des rayons X. C'est ainsi que dans des mélanges à deux constituants nous confirmons l'existence d'une transition du premier ordre du type SA1-S Ad. Ce changement de phase initialement décelé par calorimétrie est ici observé pour la première fois au microscope. Nous constatons enfin que, dans un espace concentration-température, le comportement des deux phases nématiques rentrantes est différent.

PACS
6130E - Experimental determinations of smectic, nematic, cholesteric, and other structures.
6470M - Transitions in liquid crystals.

Key words
liquid crystal phase transformations -- nematic liquid crystals -- optical microscopy -- organic compounds -- smectic liquid crystals -- X ray diffraction examination of liquids