J. Phys. France 44, 45-50 (1983)
DOI: 10.1051/jphys:0198300440104500

Structures de couches smectiques, approche par l'étude RMN d'un mélange binaire

F. Barbarin¹, J.P. Chausse¹, C. Fabre¹, J.P. Germain¹, B. Deloche² et J. Charvolin<sup>2

1</sup>  Laboratoire d'Electronique et Résonance Magnétique , Université de Clermont , 24, avenue des Landais, B.P. 45, 63170 Aubière, France
²  Laboratoire de Physique des Solides , Université de Paris-Sud, 91405 Orsay, France

Abstract
The rôle of aromatic cores and aliphatic chains in the nature of liquid crystal polymorphism is studied using Deuterium Magnetic Resonance (D.M.R.) technique. The corresponding analysis is performed by a perturbation of the aliphatic part. Defects are introduced in the mesophase as follows : a liquid crystal having short chains is added to a liquid crystal having long aliphatic chains. Results obtained from macroscopic measurements (phase diagram) are compared with those obtained at a microscopic scale (D.M.R. experiments). They indicate that the séparation between aromatic and aliphatic sublayers is not well defined in the SA phase while it is in the SB phase. In such a mixture the interactions between cores play an important role for the stability of the phase while interchain interactions do not. The SB phase is much more insensitive to defects than the SA phase ; in the SB phase they are annihilated by chain flexibility.

Résumé
Nous essayons de déterminer les rôles respectifs des coeurs aromatiques et des chaînes aliphatiques des molécules mésogènes dans le polymorphisme smectique. Nous proposons d'aborder cette question en créant des défauts de densité dans les sous-couches aliphatiques des couches smectiques ; ceci est obtenu en introduisant progressivement des molécules à chaînes courtes dans les phases de molécules à chaînes longues. L'étude macroscopique (diagramme de phase) montre que la phase SB supporte mieux l'introduction des défauts que la phase SA. L'étude microscopique (résonance magnétique du deutérium) montre que la séparation des sous-couches aromatiques et aliphatiques, peu nette en phase SA, est fortement prononcée en phase SB ; elle montre aussi que les défauts sont absorbés en phase SB par la flexibilité des chaînes. Ceci illustre la prédominance des interactions entre coeurs et le faible rôle des interactions interchaînes en phase SB.

PACS
6130E - Experimental determinations of smectic, nematic, cholesteric, and other structures.
6130G - Orientational order of liquid crystals; electric and magnetic field effects on order.
6470M - Transitions in liquid crystals.
7660 - Nuclear magnetic resonance and relaxation.

Key words
liquid crystal phase transformations -- mixtures -- nematic liquid crystals -- nuclear magnetic resonance -- organic compounds -- polymorphism -- smectic liquid crystals