J. Physique Lett. 45, 169-172 (1984)
DOI: 10.1051/jphyslet:01984004504016900

Dielectric relaxation in the smectic E phase of a liquid crystal

C. Druon et J.M. Wacrenier

Equipe « Nouveaux Matériaux », Centre Hyperfréquences et Semiconducteurs, Bâtiment P3, Université de Lille 1, 59655 Villeneuve d'Ascq Cedex, France

Abstract
In this paper, we present a study of the dielectric relaxation of p-phenyl-benzylidene p'-butylaniline. When the electric field is perpendicular to the optical axis, an absorption domain due, in particular, to the rotation of the molecules round their longitudinal axis is observed. At the transition SB → SE, the critical frequency of this domain sharply decreases. This frequency is about five times lower in the SE than in the S B phase. Moreover, the activation energy of this mechanism of rotation, which is 0.26 eV in the SB phase, moves to 0.62 eV in the S E phase. These results clearly show that the rotation at motion of the molecules is strongly hindered in the SE phase. To our knowledge, the study of this notion in the SE phase using dielectric relaxation with these conditions is the first one performed.

Résumé
Les auteurs présentent une étude de la relaxation diélectrique du p-phényle-benzylidène p'-butylaniline. Un domaine d'absorption, lié en particulier à la rotation des molécules autour de leur axe longitudinal est mis en évidence lorsque le champ électrique est perpendiculaire à l'axe optique. Lors de la transition SB → SE la fréquence critique de ce domaine diminue brutalement d'un rapport 5. De plus, l'énergie d'activation du mécanisme de rotation qui est de 0,26 eV en phase SB passe à 0,62 eV en phase SE. Ces résultats montrent clairement qu'en phase S E le mouvement de rotation des molécules est fortement gêné. L'étude de ce mouvement en phase SE est à notre connaissance la première effectuée à l'aide de la relaxation diélectrique dans ces conditions.

PACS
6130G - Orientational order of liquid crystals in electric and magnetic fields.
6470M - Transitions in liquid crystals.
7740 - Dielectric loss and relaxation.

Key words
dielectric properties of liquids and solutions -- dielectric relaxation -- liquid crystal phase transformations -- organic compounds -- smectic liquid crystals -- applied electric field -- molecular rotation -- phase transition -- smectic E phase -- liquid crystal -- dielectric relaxation -- p phenyl benzylidence p' butylaniline -- absorption domain -- critical frequency -- activation energy -- mechanism