Numéro
J. Phys. II France
Volume 2, Numéro 5, May 1992
Page(s) 1287 - 1297
DOI http://dx.doi.org/10.1051/jp2:1992200
DOI: 10.1051/jp2:1992200
J. Phys. II France 2 (1992) 1287-1297

Curvature oscillations and linear electro-optical effect in a surface layer of a nematic liquid crystal

L. M. Blinov1, G. Durand1 and S. V. Yablonsky2

1  Laboratoire de Physique des Solides, Bât. 510, Université Paris-Sud, 91405 Orsay, France
2  Institute of Crystallography, U.S.S.R Academy of Sciences, 59 Leninsky propsect, 117333 Moscow, Russia

(Received 19 April 1991, revised 27 November 1991, accepted 23 December 1991)

Abstract
Damped curvature oscillations are excited at the surface between a nematic liquid crystal and a solid substrate, from the linear coupling of an AC electric field with the flexoelectric properties of the medium. The waves are detected by a modulation ellipsometry technique. Linear-in-field oscillations of the director in the surface nematic layer have been observed. The amplitude and characteristic response time of the oscillations are defined by visco-elastic and flexoelectric properties of the medium and the overlaping of the curvature wave with the profile of the sampling optical evanescent wave. A simple model is discussed which is in good agreement with experiments performed on a compensated MBBA mixture (with zero dielectric anisotropy) and 5CB. The anchoring energy for the nematic in contact with obliquely evaported SiO layer, as well as the sum e1 +e3 of the flexoelectric coefficients are measured, indicating a surface order parameter smaller than its bulk value.

Résumé
Des oscillations de courbure amorties sont excitées à l'interface entre un cristal liquide nématique et un substrat solide, par le couplage linéaire entre un champ électrique alternatif et la polarisation flexoélectrique du nématique. Les ondes sont détectées par une technique ellipsométrique. On observe une oscillation du directeur à la fréquence du champ. L'anplitude et le temps caractéristique de cette oscillation sont définis par les propriétés viscoélastiques et flexoélectriques du milieu, et le recouvrement de l'onde de courbure avec le profil de l'onde optique évanescente de mesure. Un modèle simple est discuté, en bon accord avec les expériences, faites sur un mélange compensé de MBBA (d'anisotropie diélectrique nulle) et sur du 5CB. L'énergie d'ancrage sur l'électrode évaporée SiO oblique, et la somme e1 +e3 des coefficients flexoélectriques sont mesurées, indiquant une baisse du paramètre d'ordre en surface.

PACS
61.30 - 68.10 - 68.45

© Les Editions de Physique 1992