Molecular dynamics study of orientational order and rotational melting in clusters of TeF 6

Molecular dynamics simulations of the behavior of molecules in crystalline clusters of TeF 6 were carried out on systems of 100, 150, 250, and 350 molecules. Several diagnostic functions were applied to investigate whether rotational melting occurred before translational melting. These functions included the coefficient of rotational diffusion D θ ( T ), the “orientational Lindemann index” δ θ ( T ), the “orientational angular distribution function” Q (θ, T ), and the “orientational pair-correlation function” g θ ( r, T ). All indicators implied that rotational melting occurred before translational melting, that it began with the outermost molecules, and that its onset for smaller clusters was at lower temperatures than for larger clusters. Results also showed that the rotational transition coincided with the transition from a lower symmetry phase (monoclinic) to cubic, a phenomenon that had been noted by others to occur with some regularity for systems of globular molecules.Peer Reviewedhttp://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/43961/1/10053_2005_Article_BF01426586.pd

Size Doesn't Matter: Towards a More Inclusive Philosophy of Biology

notes: As the primary author, O’Malley drafted the paper, and gathered and analysed data (scientific papers and talks). Conceptual analysis was conducted by both authors.publication-status: Publishedtypes: ArticlePhilosophers of biology, along with everyone else, generally perceive life to fall into two broad categories, the microbes and macrobes, and then pay most of their attention to the latter. ‘Macrobe’ is the word we propose for larger life forms, and we use it as part of an argument for microbial equality. We suggest that taking more notice of microbes – the dominant life form on the planet, both now and throughout evolutionary history – will transform some of the philosophy of biology’s standard ideas on ontology, evolution, taxonomy and biodiversity. We set out a number of recent developments in microbiology – including biofilm formation, chemotaxis, quorum sensing and gene transfer – that highlight microbial capacities for cooperation and communication and break down conventional thinking that microbes are solely or primarily single-celled organisms. These insights also bring new perspectives to the levels of selection debate, as well as to discussions of the evolution and nature of multicellularity, and to neo-Darwinian understandings of evolutionary mechanisms. We show how these revisions lead to further complications for microbial classification and the philosophies of systematics and biodiversity. Incorporating microbial insights into the philosophy of biology will challenge many of its assumptions, but also give greater scope and depth to its investigations

Novel liquid crystal structures in cyano bi-cyclohexanes

The structures of liquid crystal phases of three members of the series have been determined. All have nematic phases with extremely weak pseudo-layer density fluctuations and the two lowest members have bilayer smectic B type structures in which tails and cyano end groups are interdigitated. There also exist in the SB structures pronounced local modulations probably of a polar antiphase nature associated with a tendency to end-to-end ordering. In contrast cyano compounds of the type where is either cyclohexane or bi-cyclooctane have a local bilayer packing similar to that of the analogous biphenyls.Les structures des phases des cristaux liquides formées avec les trois molécules de la série ont été déterminées. Toutes les trois donnent lieu à des phases nématiques dont les fluctuations de densité des pseudo-couches sont extrêmement faibles. Les deux plus courtes donnent lieu à des structures du type bicouche smectique B dans lesquelles les queues et les groupes cyanure terminaux sont interpénétrés. Dans la structure SB, existent également des modulations locales prononcées, probablement de nature antiphase polaire associée à une tendance à un ordre entre extrémités. Par contre, les composés cyanure du type où représente soit du cyclohexane, soit un bi-cyclooctane, ont un empilement du type bicouche local semblable à celui des biphényles correspondants

Interlayer correlations in smectic B phases

X-ray diffraction results are presented on very well aligned samples of several smectic B phases which show the existence of several kinds of interlayer correlations. The hexagonal closepacked layers may be stacked with ordered ABA... or ABCA... arrangements (where A, B and C denote the relative position of the layers), with a random array of ABC-type planes, or with almost no correlation between layers. No clear examples of the simple monolayer packing AA... have been found.Les diagrammes de diffraction de rayons X sur des échantillons très bien orientés de plusieurs phases smectiques B mettent en évidence l'existence de plusieurs types de corrélations entre les couches smectiques. Les couches hexagonales peuvent s'organiser suivant l'ordre ABA... ou ABCA... (A, B et C décrivent la position relative des couches) avec des couches désordonnées de type ABC, ou être très peu corrélées entre elles. On n'a pas trouvé de bon exemple d'une structure simple monocouche de type AA..

THE STRUCTURE OF A NUMBER OF NEMATOGENS

Nous avons effectué des mesures de diffraction des rayons X sur cinq composés nématogènes dans les phases nématique et liquide isotrope. L'interprétation des résultats permet d'obtenir des informations sur l'empilement des molécules. Deux bases de Schiff R1 [MATH] CH = N [MATH] R2, MBBA (R1 = CH3O, R2 = nC4H9) et EBBA (R1 = C2H5O, R2 = nC4H9) ont des structures très voisines, l'homologue de prus grand poids moléculaire étant de loin le plus ordonné. Dans une troisième base de Schiff, MBCA (R1 = CH3O, R2 = CN), l'empilement semble être plus proche de celui d'un cristal car la distance de répétition le long de l'axe de la texture est inférieure de 3 Å à la longueur moléculaire. Deux cyanobiphényles R [MATH] CN : 5 CB (R = C5H11) et 7 CB (R = C7H15) ont des structures très voisines avec un ordre local très prononcé. La manifestation la plus frappante de cet ordre local est l'existence d'une distance de répétition le long de l'axe de la texture, d'environ 1,4 fois la longueur moléculaire. L'interprétation que nous en donnons est celle-ci : les molécules sont disposées en pseudo-couches à une échelle locale et dans chaque couche il y a superposition des extrémités de deux molécules voisines. L'ordre s'étend sur 100 à 150 molécules et est plus prononcé pour l'homologue de plus grand poids moléculaire. Dans tous les cas un ordre local très analogue à celui de la phase nématique subsiste dans le liquide isotrope.X-ray diffraction measurements have been made on five nematogens in the nematic and isotropic liquid phases. The data have been interpreted to give information about the molecular packing. Two Schiff's bases R1 [MATH] CH = N [MATH] R2 : MBBA (R1 = CH3O, R2 = nC4H9) and EBBA (R1 = C2H5O, R2 = nC4H9) have very similar structures, the higher homologue being much the more ordered. A third Schiff's base MBCA (R1 = CH3O, R2 = CN) is thought to have a more crystal-like packing resulting in a repeat distance ("d" spacing) along the texture axis 3 Å shorter than the molecular length. Two cyanobiphenyls R [MATH] CN : 5 CB (R = C5H11) and 7 CB (R = C7H15) have very similar structures, with pronounced local ordering. This is revealed most strikingly in a repeat distance along the texture axis of ~ 1.4 molecular lengths, which is interpreted as arising from an overlapping head to tail arrangement of molecules resulting in a quasi-layer (smectic A) structure on a local scale. The order extends over 100-150 molecules and is more pronounced for the higher homologue. In all cases, local order very similar to that in the nematic phase persists in the isotropic liquids

The unclassified smectic phase of N-(4-n-pentyloxybenzylidene)-4-n-hexylaniline (50.6)

For many years, N-(4-n-pentyloxybenzylidene)-4-n-hexylaniline (50.6) has been known to exhibit an unclassified smectic phase. This phase has been shown to occur between a smectic B and a smectic G phase, and the transitions to and from the phase on both heating and cooling have been shown to be truly reversible. The nature of the unclassified phase has now been investigated fully, and we have shown that it has the classification-smectic F. Therefore, 50.6 exhibits the sequence (1) of enantiotropic phases : N, SA, SC, SB, SF, SG and the last three phases in this sequence show a change from an ordered to a less ordered to a more ordered smectic phase with temperature change.Pendant plusieurs années, le N-(4-n-pentoxybenzylidene)-4-n-hexylaniline (50.6) a donné lieu à une phase smectique non classée. Cette phase est située entre une phase smectique B et une phase smectique G, et les transitions observées en fonction de la température sont réversibles. L'examen approfondi de cette phase non classée fait ici montre que c'est une phase smectique F. Ainsi, (50.6) donne lieu aux séquences des phases énantiotropiques N, SA, SC, SB, SF, SG; les trois demières phases de cette séquence correspondent aux passages, en fonction de la température, d'une phase smectique ordonnée à une phase moins ordonnée puis à une phase smectique plus ordonnée

A correlation between short range smectic-like ordering and the elastic constants of nematic liquid crystals

The measurements of the bend (k33) and splay (k 11) elastic constants and the amplitude of the smectic-like local ordering (obtained using X-ray diffraction techniques), have been made for a wide range of nematogens. The results reveal a strong correlation between k33/k11 and the strength of the smectic-like local ordering. This correlation applies to nematogens with either bilayer or monolayer structures, irrespective of whether or not they exhibit a smectic phase. These results have been rationalized in more detail in terms of a recent theoretical model which calculated the elastic constants as a function of smectic-like local ordering.Nous avons mesuré les constantes élastiques de courbure (k 33) et de déformation en éventail (k11) ainsi que l'amplitude de l'ordre local de type smectique (obtenu par des techniques de diffraction des rayons X) pour un large ensemble de nématogènes. Les résultats montrent une forte corrélation entre k33/k11 et l'intensité de l'ordre local de type smectique. Cette corrélation s'applique à des nématogènes de structure tant bicouche que monocouche. Ces résultats s'interprètent en détail et de façon rationnelle en termes d'un modèle théorique récent qui permet le calcul des constantes élastiques en fonction de l'ordre local de type smectique

Conduction thermique des verres aux basses températures

The thermal conductivities of the vitreous modifications of GeO2, B2O3, BeF2, As2S3, As2Se3, GeS2 and CaMgSi2O 6, and of the crystalline form (diopside) of CaMgSi2O 5 have been measured between 1.5 and 30 K. The conductivity of the polycristalline specimen is proportional to T3 over a wide temperature range as expected for boundary scattering. All the glasses show a shoulder in the conductivity-temperature curve K(T) near 10 K but the shape of this feature depends markedly on the material. For B2O 3 and BeF2 the shoulder is weak, for GeO2, GeS 2 there is a distinct plateau, and for As2S3, As2Se3, and perhaps for CaMgSi2O6, a maximum and minimum appear in K(T). This behaviour has important consequences for understanding the scattering processes determining K(T), since it implies an explicitly temperature dependent process, and a new mechanism of 2 phonon interaction with the two level defects is discussed.Les conductions thermiques des verres GeO2, B2O 3, BeF2, As2S3, As2Se 3, GeS2, CaMgSi2O6, verre et polycristal (diopside), ont été mesurées entre 1,5 K et 30 K. La variation de la conductivité de l'échantillon cristallin est en T3 dans un grand domaine de température ce qui se comprend aisément par la diffusion des phonons sur les frontières des cristallites. Tous les verres présentent un épaulement dans les courbes K(T) au voisinage de 10 K : pour B2O 3 et BeF2 cet épaulement est peu prononcé, pour GeO2, GeS2 apparaît un véritable plateau tandis que pour As2S3, As2Se 3 et peut-être CaMgSi2O6 la courbe K(T) présente un maximum suivi d'un minimum. Ce type de comportement a des conséquences importantes pour la compréhension du mécanisme de diffusion des phonons puisqu'il implique un temps de relaxation dépendant de la température. Un processus nouveau de couplage phonons-défauts à 2 niveaux est proposé et discuté

The structure of smectic A phases of compounds with cyano end groups

The smectic layer spacings (d) have been determined for a number of cyano derivatives which have an anomalous d/l ratio of ∼ 1.4, where l is the molecular length. It is shown that the quantity ( d — l) is directly related to the length of the alkyl or alkoxy tail of the molecule but is not simply related to the length of the aromatic core. This is consistent with a bimolecular layer structure having overlapping molecular cores at the layer centre. Using a combination of X-ray and neutron diffraction measurements of the intensity of the layer reflections on several isotopically substituted forms we have positively confirmed and quantified this model for one compound (4-cyano-4'-n-octylbiphenyl, 8CB).Les épaisseurs (d) des couches smectiques déterminées jusqu'à maintenant pour un certain nombre de dérivés cyano présentent une valeur anormale du rapport d/l ∼ 1,4 où l est la longueur moléculaire. Nous avons montré que la quantité (d — l) est directement reliée à la longueur de la chaîne alkyl ou alkoxy de la molécule mais que cette quantité n'a pas de rapport simple avec la longueur du coeur aromatique. Ceci est en accord avec une structure en couches bimoléculaires qui présentent en leur centre des recouvrements de coeurs moléculaires. En utilisant un ensemble de mesures de l'intensité de diffusion des couches par rayons X et diffraction de neutrons sur plusieurs formes substituées d'une façon isotopique, nous avons pu confirmer et quantifier ce modèle pour un composé (4-cyano-4'-n-octylbiphényl, 8CB)