Numéro
J. Phys. France
Volume 46, Numéro 4, avril 1985
Page(s) 615 - 620
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:01985004604061500
J. Phys. France 46, 615-620 (1985)
DOI: 10.1051/jphys:01985004604061500

Macroscopic behaviour of a biaxial mixture of uniaxial nematics versus hydrodynamics of a biaxial nematic liquid crystal

H. Pleiner1 et H.R. Brand2

1  Laboratoire de Physique des Solides, Bât. 510, Université Paris-Sud, 91405 Orsay, France
2  IFF, KFA Juelich, D-5170 Juelich, F.R.G.


Abstract
We discuss to what extent it is possible to distinguish macroscopically a truly biaxial nematic liquid crystal from a biaxial mixture of uniaxial aggregates in lyotropic systems. We propose for some cases simple experiments to resolve this question. The behaviour in an external magnetic field and the flow alignment in a shear flow experiment is discussed. We find that for small shear the flow alignment angle varies linearly with the shear rate S whereas for truly biaxial nematics it is independent of S. In a static external magnetic field the orthorhombic symmetry can be lost above a first critical field and uniaxiality can be reached above a second critical field. The complete set of hydrodynamic equations for a biaxial mixture of uniaxial aggregates is presented in an appendix.


Résumé
Nous discutons la possibilité de distinguer macroscopiquement un cristal liquide nématique réellement biaxe d'un mélange biaxe d'aggrégats uniaxes dans les systèmes lyotropes. Nous proposons des expériences pour répondre à cette question dans des cas simples. Le comportement sous champ magnétique extérieur et falignement dans un écoulement de cisaillement sont examinés. Nous montrons que, pour le mélange sous faible cisaillement, l'angle d'alignement avec l'écoulement varie linéairement avec le taux de cisaillement S tandis qu'il est indépendant de S pour un nématique réellement biaxe. Dans un champ magnétique extérieur, la symétrie orthorhombique peut disparaitre au-delà d'un premier champ critique et le caractère uniaxe peut être retrouvé au-delà d'un second champ critique. Un appendice présente l'ensemble complet d'équations hydrodynamiques gouvernant un mélange biaxe d'aggrégats uniaxes.

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

Key words
hydrodynamics -- nematic liquid crystals -- shear flow