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Ultrasonic Studies in Polymorphic Smectic Liquid Crystals

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Ultrasonic velocity, absorption and specific volume measurements in two polymorphic liquid crystals, viz., hexyloxybenzylidene-p-chloroaniline (HBCA) and octyloxybenzylidene-p-chloro- aniline (OBCA) was carried out throughout their anisotropic phase, at phase transition and 10°C beyond phase transition in the isotropic phase. Both liquid crystals exhibit smectic B(SB) and smectic A(SA) phases. The behaviour of ultrasonic velocity and specific volume in these liquid crystals was different from other liquid crystals of cholesteric and nematic types. The parametsrs, viz., adiabatic compressibility and molar sound velocity were also determined. The thermal coefficient of expansion was estimated for HBCA and found to attain very high values near the phase transition showing the presence of pre-transitional effects. These effects are explained on the basis of de Gennes theory generalized by Bendler.

Zusammenfassung

Im Rahmen dieser Arbeit wurden Schallgeschwindigkeit, Absorption und spezifisches Volumen an zwei polymorphen Flüssigkristallen innerhalb der anisotropen Phase, beim Phasenübergang und 10°C jenseits des Phasenübergangs innerhalb der isotropen Phase gemessen. Die beiden untersuchten Materialien waren Hexyloxybenzyliden-p-Chloroanilin (HBCA) und Octyloxy- benzyliden-p-Chloroanilin (OBCA) in den beiden smektischen Phasen A (SA) und B(SB). Das Verhalten von Schallgeschwindigkeit und spezifischem Volumen unterschied sich von dem anderer Flüssigkristalle vom cholesterischen und nematischen Typ. Ferner wurden die adiabatische Kompressibilität und die molare Schallgeschwindigkeit bestimmt. Der thermische Ausdehnungskoeffizient für HBCA wurde abgeschätzt. Es ergaben sich sehr große Werte in der Nähe des Phasenübergangs, was auf die Anwesenheit von Vor-Übergangseffekten hinweist. Diese Effekte wurden auf der von Bendler verallgemeinerten Grundlage der de Gennes-Theorie erklärt.

Sommaire

On a mesuré la vitesse et l'absorption des ultrasons, ainsi que le volume spécifique pour deux cristaux liquides polymorphes: le héxyloxybenzylidène-p-chloroaniline (HBCA) et l'octyloxyben- zylidène-p-chloroaniline (OBCA). Ces deux espèces chimiques présentent des phases smectiques A (SA) et B(SB). Les mesures ont été effectuées dans tout le demaine des températures recouvrant les phases anisotropes, y compris les points de transition et un intervalle de 10°C an dessus du point de transition en phase isotrope. On a observé un comportement de la vitesse des ultrasons et du volume spécifique nettement différent de celui des autres cristaux liquides des types cholestérique et nématique. On a calculé, à partir de ces mesures, la compressibilité adiabatique et la vitesse acoustique molaire. Pour HBCA on a effectué également une estimation du coefficient de dilatation thermique, qui peut atteindre des valeurs très élevées au voisinage de la transition de phase, preuve de l'existence d'effets prétransitionnels. Ces effets ont pu être expliqués au moyen de la théorie de de Gennes généralisée par Bendler.
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Document Type: Research Article

Publication date: 1981-01-01

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  • Acta Acustica united with Acustica, published together with the European Acoustics Association (EAA), is an international, peer-reviewed journal on acoustics. It publishes original articles on all subjects in the field of acoustics, such as general linear acoustics, nonlinear acoustics, macrosonics, flow acoustics, atmospheric sound, underwater sound, ultrasonics, physical acoustics, structural acoustics, noise control, active control, environmental noise, building acoustics, room acoustics, acoustic materials, acoustic signal processing, computational and numerical acoustics, hearing, audiology and psychoacoustics, speech, musical acoustics, electroacoustics, auditory quality of systems. It reports on original scientific research in acoustics and on engineering applications. The journal considers scientific papers, technical and applied papers, book reviews, short communications, doctoral thesis abstracts, etc. In irregular intervals also special issues and review articles are published.
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