SELF-DIFFUSION IN NEMATIC LIQUID CRYSTALS

Résumé
En utilisant une forme fonctionnelle, aux paramètres appropriés, de la fonction d'autocorrélation du moment, nous avons calculé sous une forme analytique fermée le coefficient moyen de diffusion D des cristaux liquides nématiques en fonction de paramètres moléculaires tels que les distances intermoléculaires, la force de couplage et les dimensions moléculaires. A partir de l'hypothése de "cluster" et des propriétés de transformation du tenseur de diffusion, nous avons obtenu les équations qui couplent le coefficient moyen de diffusion aux composantes anisotropes du tenseur de diffusion par l'intermédiaire du paramètre d'ordre orientationnel. Les coefficients de diffusion anisotrope ont été obtenus en résolvant ces équations. Pour le PAA à 122 °C, nous trouvons D = 3,8 × 10^-6 cm²/s, D_|| = 5,9 × 10^-6 cm²/s et D_⊥ = 2,8 × 10^-6 cm²/s, ce qui est en assez bon accord avec les résultats expérimentaux récents de Töpler et al.

Abstract
Using a properly parameterized functional form of the momentum autocorrelation function, we have calculated, in a closed analytical form, the average diffusion coefficient D of nematic liquid crystals in terms of the molecular parameters such as intermolecular distances, coupling strength and molecular dimensions. Using the cluster assumption and the transformation properties of the diffusion tensor, we have derived the equations which couple the average diffusion coefficient and the anisotropic components of the diffusion tensor through the orientational order parameter. Thus the anisotropic diffusion coefficients are obtained by solving these equations. For PAA at 122°C, we have found that D = 3.8 × 10^-6cm²/s, D_|| = 5.9 × 10^-6cm²/s, and D_⊥ = 2.8 × 10^-6 cm²/s, which are in fairly good agreement with the very recent experimental results of Töpler et al.