CALORIMETRIC AND INFRA-RED STUDY OF THE PHASE SITUATION IN SOLID MBBA

Résumé
Si on solidifie le MBBA en abaissant la température à partir de la phase nématique, on obtient un solide métastable dont la chaleur spécifique a été mesurée en fonction de la température par calorimétrie adiabatique. La courbe montre une augmentation rapide à la fusion et un comportement à peu près du second ordre aux alentours de 210 K. Si on maintient le solide métastable à une température peu inférieure à la fusion pendant quelques heures, il se transforme spontanément en une forme stable dont on a également mesuré la chaleur spécifique en fonction de la température. Cette courbe est située en dessous de celle de la forme métastable, elle est monotone et a une augmentation rapide au point de fusion qui est à une température un peu supérieure. On a aussi étudié les spectres infrarouge et infrarouge lointain des deux modifications. Pour les nombres d'onde correspondant aux vibrations internes, les spectres sont nettement différents dans toute la zone de température. La transition quasi-second ordre qui apparaissait par calorimétrie dans la phase métastable n'apparaît pas en infrarouge. Les différences les plus notables apparaissent dans la région des vibrations du réseau, c'est-à-dire entre 20 cm^-1 et 100 cm^-1. Des résultats préliminaires de rayons X, obtenus à partir de diagrammes de poudre, montrent que les deux modifications sont des solides cristallins. On observe néanmoins un changement du diagramme lorsque la phase métastable se transforme en forme stable.

Abstract
If MBBA is solidified by decreasing the temperature of the nematic phase, one obtains a metastable solid, whose specific heat vs. temperature curve has been measured by adiabatic calorimetry. This curve shows a sharp rise at melting. It also shows a quasi-second-order type of behaviour at about 210 K. If the metastable form of solid MBBA is kept for a few hours at a temperature not far below melting, it spontaneously transforms into the stable form, whose specific heat vs. temperature curve has also been measured. This curve lies below that of the metastable form and has a monotonic behaviour and a sharp rise at melting, which now occurs at a slightly higher temperature. Infrared and far-infrared spectra of the two modifications of solid MBBA were also measured. In the internal vibration wave number region the spectra are significantly different in the whole temperature range. The quasi-second-order phase transition discovered in the metastable MBBA by calorimetry does not show up in IR. Differences between the spectra of the two modifications are greatest in the lattice vibration region, i. e. between 20 cm^-1 and 100 cm^-1. Preliminary powder X-ray diffraction data, obtained for the two modifications, show patterns typical of crystalline materials. The X-ray pattern changes significantly when the metastable MBBA transforms into the stable modification.