Biaxial nematic phases in amphiphilic systems

Liquid Crystal Institute and Department of Physics, Kent State University, Kent, Ohio 44242, USA.

Abstract

The formation of biaxial nematic phases in mixtures of surfactants and water is discussed. Emphasis is given to experimental data that confirm the existence of a biaxial nematic phase. Some new microscopic observations and birefringence measurements are reported. Biaxial nematic phases were observed in two systems that have, in addition, two uniaxial nematic phases. The general features of the phase transitions involving these nematic phases are theoretically analyzed on the basis of a Landau expansion. Specific relations for the order parameters are derived that compare favorably with the experimental results.

Résumé

La formation de phases nématiques biaxes dans des mélanges eau-surfactants est discuté. L’accent est mis sur les données expérimentales qui confirment l’existence d’une phase nématique biaxe. De nouvelles observations en microscopie optique et des mesures de birefringence sont reportées. Des phases nématiques biaxes ont été observées dans deux systèmes qui présentent de plus deux phases nématiques uniaxes. Les caractères généraux des transitions de phases mettant en jeu ces phases nématiques sont analysés sur le plan théorique sur la base d’un développement du type Landau. Une relation spécifique entre les paramètres d’ordre en est déduite, cette relation est en bon accord avec les résultats expérimentaux.