DOI: 10.1051/jp2:1995219
J. Phys. II France 5 (1995) 901-917

Rates of Phase Transformations between Mesophases Formed by a Non-Ionic Surfactant in Water: a Time-Resolved X-Ray Diffraction Study

Marianne Clerc¹, Peter Laggner², Anne-Marie Levelut¹ and Gert Rapp<sup>3

1</sup>  Laboratoire de Physique des Solides, Bâtiment 510, Université Paris-Sud, 91405 Orsay, France
²  Institute of Biophysics and X-ray Structure Research, Austrian Academy of Sciences, Steyrergasse 17, 8010 Graz, Austria
³  EMBL Outstation at DESY, Notkestraße 85, 22603 Hamburg, Germany

(Received 1 February 1995, received in final form 5 April 1995, accepted 10 April 1995)

Abstract
We studied the hexagonal/cubic and cubic/lamellar phase transitions of the C ₁₂EO ₆/water binary system initiated by a millisecond infrared laser temperature-jump. The temporal evolution of the structural changes were recorded using synchrotron X-ray diffraction with 50 ms time-resolution. The time constants of both phase transitions vary from seconds to less than 100 ms, according to the initial temperature prior to the T-jump and to the power of the IR laser. The intensity of the X-ray reflections is related to the volume fractions of both phases during a phase transformation. An interpretation of the results in the framework of a nucleation and growth mechanism is given.

Résumé
On étudie les transitions de phase hexagonale/cubique et cubique/lamellaire du système binaire C ₁₂EO ₆/eau, par une technique de saut en température. Un laser IR pulsé produit un saut en température, et l'évolution temporelle d'un échantillon est suivie par diffraction des rayons X résolue en temps toutes les 50 ms. La cinétique de ces deux transitions de phase a un temps caractéristique pouvant varier de l'échelle de temps d'une seconde à moins de 100 ms, selon la valeur de la température avant le saut de température et de la puissance délivrée par le laser IR. L'évolution temporelle de l'intensité diffractée est reliée à celle des fractions de volume des deux phases durant une transition. Les résultats sont interprétés dans le cadre d'un processus de nucléation/croissance.

© Les Editions de Physique 1995