Distribution du directeur dans une mésophase lyotrope en rotation rapide dans un champ magnétique

Laboratoire de chimie structurale organique. Bat 410. Université de Paris-Sud. 91405 Orsay Cedex, France.

Résumé

Le comportement des mésophases lyotropes nématiques de Δχ < 0 en rotation rapide perpendiculairement au champ magnétique est décrit. D'une manière analogue aux mélanges de Δχ proche de zéro, le directeur, parallèle à l'axe de rotation pour des vitesses faibles, bascule dans une direction perpendiculaire à l'axe de rotation pour des vitesses élevées. Cependant la dynamique du processus est bien plus lente que dans les mélanges de nématiques.

Ce basculement intervient lorsque la force d'inertie rotationnelle prend le pas sur la force magnétique.

Le calcul des spectres expérimentaux permet de revenir à la largeur de la fonction de distribution du directeur. Cette largeur augmente avec la vitesse de rotation pour la fonction de distribution centrée sur l'axe de rotation, alors que pour la fonction de distribution centrée sur l’axe perpendiculaire sa largeur diminue avec la vitesse.

Abstract

The behavior of a lyotropic mesophase of negative Δχ is described when spinning rapidly perpendicularly to the magnetic field. As for low Δχ mixtures of nematics, the director, which is oriented for low spinning speeds parallel to the rotation axis, tilts to a perpendicular direction for high spinning speeds.

This tilt arises when the inertial rotational torque becomes larger than the magnetic one.

Theoretical simulations of the experimental spectra lead to the understanding of the director behavior. It is shown that the width of the director distribution function centered on the rotation axis increases with angular velocity and that conversely the width of the distribution function decreases along an axis perpendicular to the rotation axis.