J. Phys. France 45, 323-329 (1984)
DOI: 10.1051/jphys:01984004502032300

Static and viscoelastic properties of the various smectic phases of N-(4-n-pentyloxybenzylidene)-4-n-hexylaniline (50.6) determined by dilatometry and acoustic methods

Y. Thiriet¹, J.A. Schulz¹, P. Martinoty¹ et D. Guillon<sup>2

1</sup>  Laboratoire d'Acoustique Moléculaire , Université Louis Pasteur, 4, rue Blaise Pascal, 67070 Strasbourg Cedex, France
²  C.N.R.S., Centre de Recherches sur les Macromolécules, 6, rue Boussingault, 67083 Strasbourg Cedex, France

Abstract
High resolution dilatometric measurements of the various smectic phase transitions of N-(4-n-pentyloxybenzylidene)-4-n-hexylaniline (50.6) are reported. It is found that the N-A, C-B, B-F and F-G transitions are first-order while the A-C transition is second-order. Hysteresis effects at the B-F and F-G transitions are observed and seem to show that dislocations and defects play a significant rôle at these transitions. Calorimetry measurements show the existence of a new phase between the B phase and the F phase. The dynamic behaviour of the various smectic phases has also been investigated in presence of a shear which is parallel to the layers. The results demonstrate that all the smectic phases have a viscoelastic behaviour. It is shown that a coupling between long-range orientation order (the director) and the shear stress is one of the mechanisms contributing to the viscoelasticity of these phases. Comparison between the data obtained in phases C and F suggests that the director is coupled to the local lattice of the latter. The behaviour of the crystalline-B phase is identical to that observed previously in the crystalline-B phase of N-(4-n-butyloxybenzylidene)-4'-n-octylaniline (40.8).

Résumé
Le comportement des différentes phases smectiques du N-(4-n-pentyloxy-benzylidene)-4-n-hexylaniline (50.6) a été étudié au moyen d'une technique dilatométrique. Les résultats obtenus montrent que les transitions N-A, C-B, B-F et F-G sont du premier ordre, et que la transition A-C est du deuxième ordre. Les effets d'hystérésis observés aux transitions B-F et F-G suggèrent que les dislocations et les défauts jouent un rôle important à ces deux transitions. Des mesures calorimétriques complémentaires montrent l'existence d'une phase nouvelle qui n'apparait que pour les échantillons les plus purs et qui est située entre les phases B et F. La réponse des différentes phases à une contrainte de cisaillement parallèle aux couches a également été étudiée. Les résultats montrent que toutes les phases, qu'elles soient solides ou liquides, présentent une réponse viscoélastique, et que le couplage entre le directeur et le cisaillement est l'un des mécanismes qui contribue à la viscoélasticité de ces phases. Dans la phase F le directeur est en plus couplé au réseau local de cette phase. La phase. solide-B présente un comportement identique à celui déjà observé dans la phase solide-B du N-(4-n-butyloxybenzylidène)-4'-n-octylaniline (40.8).

PACS
6470M - Transitions in liquid crystals.
8380X - Liquid crystals: nematic, cholesteric, smectic, discotic, etc..
6210 - Mechanical properties of liquids.

Key words
dislocations -- liquid crystal phase transformations -- smectic liquid crystals -- viscoelasticity