A small-angle neutron scattering study of the ferrosmectic phase

Virginie Ponsinet; Pascale Fabre; Madeleine Veyssie; Loïc Auvray

doi:doi:10.1051/jp2:1993179

Numéro		J. Phys. II France Volume 3, Numéro 7, July 1993


Page(s)		1021 - 1039
DOI		https://doi.org/10.1051/jp2:1993179

DOI: 10.1051/jp2:1993179
J. Phys. II France 3 (1993) 1021-1039

A small-angle neutron scattering study of the ferrosmectic phase

Virginie Ponsinet¹, Pascale Fabre¹, Madeleine Veyssie¹ and Loïc Auvray²

¹ Laboratoire de Physique de la Matière Condensée URA-CNRS 0792, Collège de France, 11 place M. Berthelot, 75231 Paris Cedex 05, France
² Laboratoire Léon Brillouin Laboratoire commun CEA-CNRS, Centre d'Etudes Nucléaires de Saclay, 91191 Gif sur Yvette Cedex, France

(Received 26 October 1992, revised 18 March 1993, accepted 13 April 1993)

Abstract
The ferrosmectic phases are singular swollen lamellar phases whose peculiarity is to contain colloidal magnetic particles in their layers. A study of these newly invented systems by small angle neutron scattering is presented here. After a prior determination of the appropriate constant conditions performed on the bulk magnetic suspension, we analyse the smectic features of the phases when varying the swelling ratio and the particle concentration. One of their most striking trends is the evolution of the Bragg and small angle scatterings, which are very different from conventional lamellar phases. We conclude from these results that the usual Helfrich repulsion related to the membrane fluctuations might be modified here by another stabilizing effect due to the presence of the particles.

Résumé
Les phases ferrosmectiques sont des phases lamellaires gonflées non-conventionnelles qui contiennent, au sein des couches liquides, des particules colloïdales magnétiques. Ces systèmes, récemment mis au point, sont étudiés par diffusion des neutrons aux petits angles. Après de premières expériences effectuées sur la suspension magnétique tridimensionnelle pour déterminer les conditions de contraste appropriées à cette étude, nous analysons les paramètres de la phase lamellaire en fonction de son taux de gonflement et de la concentration en particlues. Un des résultats les plus remarquables est l'evolution de l'intensité diffusée au pic de Bragg et aux très petits angles, qui est très différente de ce qu'on observe dans les phases lamellaires habituelles. Ces résultats permettent de conclure que l'interaction stabilisatrice effective n'est peut-être pas la répulsion d'Helfrich liée aux fluctuations des membranes, mais une interaction modifiée par la présence des particules.