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J. Phys. Colloques
Volume 46, Numéro C3, Mars 1985
Atelier d'Hiver sur les Cristaux Colloïdaux / Winter Workshop on Colloidal Crystals
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| Page(s) | C3-47 - C3-60 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jphyscol:1985305 | |
J. Phys. Colloques 46 (1985) C3-47-C3-60
DOI: 10.1051/jphyscol:1985305
PHASE DIAGRAMS OF CHOLESTERICS IN APPLIED FIELDS : THE TWO-DIMENSIONAL HEXAGONAL PHASE
R.M. Hornreich1, 2, 3, M. Kugler4 et S. Shtrikman1, 51 Department of Electronics, Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel
2 Department of Mathematics, Imperial College of Science and Technology, London SW7 2BT
3 Department of Theoretical Physics, Oxford University, Oxford OX1 3NP, U.K.
4 Physics Department, Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel
5 Department of Electrical Engineering and Computer Science, University of California, La Jolla, CA 92093, U.S.A.
Résumé
Nous construisons le diagramme de phase (à la Landau) des cristaux liquides cholestériques placés dans un faible champ électrique ou magnétique. Quand le champ excède une valeur seuil, une nouvelle phase, à symétrie hexagonale, devient stable. Ceci se produit pour des valeurs accessibles de la chiralité ; les champs-seuils sont de l'ordre de 70/(Ɗε)1/2[kV/cm] ou H = 60/(Ɗχ)1/2[Oe], [où Ɗε(Ɗχ) est l'anisotropie diélectrique (diamagnétique)]. A champ relativement bas, la phase nouvelle doit apparaître entre la phase désordonnée (isotrope) et la phase cubique bleue. Pour des champs plus élevés, elle vient s'intercaler entre la phase désordonnée et la phase hélicoïdale. La nouvelle phase peut être visualisée en tant que réseau triangulaire de structures cylindriques parallèles. Au sein de chaque cylindre, la directrice présente une torsion radiale.
Abstract
Thermodynamic phase diagrams of cholesteric liquid crystals in relatively weak electric or magnetic fields are calculated approximately in a Landau approach. It is found that a new phase, having a planar hexagonal structure, can become thermodynamically stable at physically realizable chiralities when the field exceeds a threshold value. The threshold fields are approximately E = 70/(Ɗε)1/2[kV/cm] and H = 60/(Ɗχ)1/2[Oe] for the usual cholesteric systems, with Ɗε(Ɗχ) the dielectric (diamagnetic) anisotropy. The new phase is predicted to appear between the disordered (isotropic) and cubic blue phases at low fields and between the disordered and helicoidal phases at higher fields. The new phase can be envisioned as an array of parallel cylindrical structures on a triangular lattice. Within each cylinder the cholesteric director configuration is described by a curling mode.