J. Physique Lett. 45, 603-611 (1984)
DOI: 10.1051/jphyslet:019840045012060300

High resolution X-ray diffraction study of Smectic A - Smectic A phase transitions in a binary mixture of polar thermotropic liquid crystals

A.M. Levelut

Laboratoire de Physique des Solides, Bâtiment 510, Université de Paris Sud, 91405 Orsay Cedex, France

Abstract
With the help of the synchrotron radiation facility LURE, we have studied the following mesogenic phase sequence : Smectic A1 (monolayered) - fluid antiphase with a rectangular 2D lattice - Smectic A2 (bilayered), we have shown the existence of two ribbon phases with rectangular lattices of different symmetries. Besides the centred rectangular phase already described (SÃ) in which the two kinds of antiphase domains have an equal weight, we have found a second phase with a simple rectangular lattice in which the relative weight of the two kinds of domains varies with temperature until the SA2 phase is reached. In the centred rectangular phase, the in-layer periodicity increases with decreasing temperature while it remains constant in the simple rectangular phase. The transition temperature between these two phases exhibits a hysteresis of a few degrees.

Résumé
Utilisant le rayonnement synchrotron de LURE, nous avons étudié la séquence de phases mésogènes suivante : Smectique A1 (couches monomoléculaires) - Antiphase fluide à réseau rectangle bidimensionnel - Smectique A2 (couches bimoléculaires). Nous avons pu montrer qu'il peut exister deux phases en ruban à réseau rectangle de symétrie différente. A la phase précédemment décrite SÃ qui correspond à une altemance périodique, parallèlement aux couches de domaines antiphases d'égale importance mais de largeur croissant lorsque la température décroît, succède une seconde phase de période constante mais dans laquelle l'une des deux sortes de domaines antiphases décroît au profit de la seconde pour disparaître complètement lorsqu'on atteint la phase Smectique A2. La transition entre les deux phases bidimensionnelles s'accompagne d'un hystérésis thermique de plusieurs degrés.

PACS
6470M - Transitions in liquid crystals.

Key words
antiphase domains -- liquid crystal phase transformations -- mixtures -- smectic liquid crystals -- X ray diffraction examination of liquids -- DB sub 6 C sub 5 stilbene -- smectic A sub 1 smectic A sub 2 transition -- X ray diffraction -- binary mixture -- polar thermotropic liquid crystals -- mesogenic phase sequence -- rectangular lattices -- antiphase domains -- transition temperature -- hysteresis