X-ray scattering by edge-dislocations in the phase of mesomorphic side chain polyacrylates

(Received 30 May 1990, accepted 13 September 1990)

Abstract
The X-ray diffraction patterns of mesomorphic side chain polymers in the phase present diffuse streaks in shape of "butterfly wings". We show that this diffuse scattering may be due to the presence of edge dislocations. On the basis of a previous description of edge dislocations within the framework of the elastic continuum theory of the phase given by De Gennes, we have calculated the Fourier transform of the deformation field. Optical diffraction experiments on sketches of defects have also been made to reproduce the X-ray scattering patterns. Both methods show that this diffuse scattering may indeed be due to the presence of edge dislocations. Their density may be roughly estimated to some . The size of their cores should be only a few Ångströms. From the decay of their elastic deformation field, a typical length Å  can be obtained which shows that the elastic constant B of compression of the layers should be about two orders of magnitude larger in the "polymeric" phase than in the "conventional" one.

Résumé
Les clichés de diffraction des rayons X par des polymères mésomorphes en peigne, en phase , présentent des trainées diffuses en forme d'" ailes de papillon ". Nous montrons que cette diffusion diffuse peut s'expliquer par la présence de dislocations-coin. En partant de la description des dislocations-coin donnée par De Gennes dans le cadre de la théorie du continuum élastique de la phase , nous avons calculé la transformée de Fourier du champ de déformation. Des expériences de diffraction optique sur des modèles de défauts ont aussi été effectuées afin de reproduire les clichés de diffraction des rayons X. Les deux méthodes montrent que cette diffusion diffuse peut en effet bien s'expliquer par la présence de dislocations-coin. Leur densité a été grossièrement estimée à quelques . La taille de leurs coeurs ne devrait pas dépasser quelques Ångströms. D'après l'allure du champ de déformation élastique, on peut tirer une longueur typique Å, ce qui montre que la constante élastique B de compression des couches devrait être environ 100 fois plus élevée en phase " polymérique " qu'en phase " usuelle ".