Liquid crystals from poly(4,4'-methoxybiphenylyl methacrylate)

Side-chain liquid crystalline poly(4,4'-biphenylyl methacrylate) was studied by X-ray diffraction. Three smectic phases were described using a ribbon-like structural model for the polymer chain. In the smectic SP phase, ribbons lie flat on their sides to form layers with a spacing equal to the thickness of the ribbons. In the smectic SA phase, the ribbons stand upright giving layers with a thickness corresponding to the length of one extended monomeric unit. In the ordered smectic So phase, the layer thickness also corresponds to one extended repeat unit, and the pendant groups are arranged according to a two-dimensional oblique lattice. The Schlieren texture observed in the SP phase was analysed in terms of symmetry.Les phases liquides cristallines d'un poly(methacrylate) de 4,4'-biphénylyle ont été étudiées par diffraction des rayons X. Trois phases smectiques ont été décrites à l'aide d'un même modèle de chaîne macromoléculaire sous forme de ruban. Dans la phase smectique Sp, les rubans sont disposés à plat dans des couches avec un espacement égal à l'épaisseur des rubans. Dans la phase smectique SA, les rubans sont arrangés en simples couches avec un espacement égal à la largeur des rubans. Dans la phase smectique ordonnée So, les rubans sont arrangés comme dans la phase SA mais avec les groupes mésogènes assemblés suivant un réseau bidimensionnel oblique. La texture de type Schlieren observée pour la phase Sp a été analysée en termes de symétrie

Phase transitions between single- and double-layered smectic structures in binary mixtures of cyano-mesogens

Binary mixtures of mesogens which exhibit respectively single-layered (A 1), double layered (A2) and partially double layered (A d) smectic phases show abrupt A2-A1 or A2-Ad transitions as a function of concentration. Double layered structures imply the formation of dimerized entities and the possibility of dimerization is discussed in terms of the amphiphilic nature of the molecules in the binary mixture (symmetrical and dissymmetrical polar mesogens). The results are analysed with respect to the thermal stability of the A 2 phase when defects are introduced in the polar interface by adding non-polar symmetrical mesogens.Des mélanges binaires de mésogènes présentant respectivement des phases smectiques monocouches (A1), bicouches (A2) et partiellement bicouches (Ad) permettent de mettre en évidence en fonction de la concentration des transitions brusques A2-A1 ou A 2-Ad. La structure bicouche implique un processus de dimérisation des entités mésogènes qui est discuté en fonction du caractère amphipathique des molécules (molécules polaires symétriques et dissymétriques). La stabilité de la phase bicouche est également analysée lorsque l'on introduit une perturbation au niveau de l'interface polaire par adjonction de molécules non polaires

Les microémulsions relèvent-elles des phénomènes polycritiques ?

The formation of micelles in the ternary amphiphile/water/oil systems and their shape modifications have been considered as being similar to continuous second-order transitions. The question then arises as to how far the formation of microemulsions can be considered as polycritical phenomena ; the micellar transition lines and the first order demixtion line of oil and water phases may very well intersect to form high-order critical points.La formation des micelles dans les systèmes ternaires amphiphile/eau/huile et leurs changements de forme ont été considérés comme étant des transitions de type continu du second ordre. La question s'est alors posée de savoir si la formation des microémulsions ne relèverait pas des phénomènes polycritiques, étant donné la possibilité de rencontre entre les lignes de transitions micellaires et osmotique de démixtion entre phases aqueuse et huileuse

Smectic polymorphism and melting processes of molecules in the case of 4,4'-di(p,n-alcoxybenzylideneamino) biphenyls

Abstract. — By analyzing the experimental data obtained in a volumetric study of the 4,4'-di( p,n alcoxybenzylideneamino) biphenyl series, we have calculated the molar volume of the aromatic and aliphatic parts of the molecules as a function of temperature. The aliphatic chains melt in a single step at the transition from the crystal to the first smectic phase. The degree of disorder in the aromatic layers increases stepwise from one polymorphic phase to the next.L'analyse des résultats expérimentaux obtenus par l'étude volumétrique de la série des 4,4'-di(p,n alkoxybenzylidéneamino) diphényles nous a permis de calculer, pour la phase cristalline et les 3 phases smectiques, les volumes molaires des parties aromatique et aliphatique des molécules en fonction de la température. Les chaines paraffiniques fondent en une seule étape à la transition faisant passer l'échantillon de la phase cristalline à la première phase smectique. Le degré d'ordre dans les couches aromatiques décroit par étapes successives d'une phase mésomorphe à la suivante

Directed assembly of optically bound matter

We present a study of optically bound matter formation in a counter-propagating evanescent field, exploiting total internal reflection on a prism surface. Small ensembles of silica microspheres are assembled in a controlled manner using optical tweezers. The structures and dynamics of the resulting optically bound chains are interpreted using a simulation implementing generalized Lorentz-Mie theory. In particular, we observe enhancement of the scattering force along the propagation direction of the optically bound colloidal chains leading to a microscopic analogue of a driven pendulum which, at least superficially, resembles Newton’s cradle

Interparticle interactions:Energy potentials, energy transfer, and nanoscale mechanical motion in response to optical radiation

In the interactions between particles of material with slightly different electronic levels, unusually large shifts in the pair potential can result from photoexcitation, and on subsequent electronic excitation transfer. To elicit these phenomena, it is necessary to understand the fundamental differences between a variety of optical properties deriving from dispersion interactions, and processes such as resonance energy transfer that occur under laser irradiance. This helps dispel some confusion in the recent literature. By developing and interpreting the theory at a deeper level, one can anticipate that in suitable systems, light absorption and energy transfer will be accompanied by significant displacements in interparticle separation, leading to nanoscale mechanical motion

Structure bicouche des mésophases SA et SB du 4-cyanobutoxybenzylidene-4-octylaniline

In order to analyze the mesomorphic behavior of molecules containing a highly dipolar endgroup mechanically decoupled from the rigid moiety, the 4-cyanobutoxybenzylidene-4-octylaniline was synthesized. The first observations made (polarizing microscopy, differential scanning calorimetry, and X-ray diffraction) suggest the présence of two smectic mesophases, of B and A type respectively. The structure of these would correspond to double layers : in each sub-layer, the molecular arrangement would be of the ferro-type, and the stacking of the sub-layers would be of the antiferro-type. However, it is impossible to definitely specify the spatial extension of the order described, on the basis of the experimental data obtained so far.Pour analyser le comportement mésomorphe de molécules contenant un groupe fortement dipolaire découplé mécaniquement du tronçon rigide, nous avons synthétisé le 4-cyanobutoxybenzylidène-4-octylaniline. Les premières observations (microscope polarisant, enthalpimétrie différentielle, diffraction des rayons X) indiquent la présence de deux mésophases smectiques, l'une de type B et l'autre de type A. Celles-ci auraient une structure bicouche : dans chaque sous-couche, les molécules seraient arrangées de manière ferro- et les sous-couches, elles-mêmes, seraient superposées de manière antiferro- . Cependant, les données expérimentales obtenues ne permettent pas encore de se prononcer définitivement sur l'étendue spatiale de ce type d'ordre