Difference in critical behaviour of the phase transitions nematic-smectic A and nematic-smectic A

(Received 21 June 1993, revised 7 February 1994, accepted 9 February 1994)

Abstract
A high resolution X-ray study is presented of the nematic to smectic A ₁ phase transition in 8OPCBOB and of the nematic to smectic A phase transition in a binary mixture of 7CB and 8CB (7.6CB). The known critical exponents of the heat capacity of both these systems agree with the predictions for the 3D XY model. For 8OPCBOB we find values for the susceptibility and the parallel correlation length that also agree with the 3D XY model, thus confirming the predictions of de Gennes. However, the values and of 7.6CB are larger than the 3D XY values. This indicates a possible difference in the critical behaviour of the nematic-smectic A ₁ and the nematic-smectic A phase transition. In all cases is larger than . Furthermore it is shown how the values for the critical exponents depend on the specific form chosen for the structure factor.

Résumé
A l'aide de la diffusion de rayons X à haute résolution, nous avons étudié les transitions de phase nématique-smectique A ₁ dans le 8OPCBOB et nématique-smectique A dans un mélange binaire de 7CB et 8CB (7,6CB). Les valeurs connues de l'exposant critique de la chaleur spécifique pour ces deux systèmes sont en accord avec les prédictions pour le modèle 3D XY. Pour le 8OPCBOB nous trouvons des valeurs de la susceptibilité et de la longueur de corrélation longitudinale qui sont aussi en accord avec le modèle 3D XY, ce qui confirme les prédictions de de Gennes. Cependant les valeurs de et de obtenues pour le 7,6CB sont plus grandes que les valeurs du modèle 3D XY. Ceci suggère l'existence d'une différence dans le comportement critique des transitions de phase nématique-smectique A ₁ et nématique-smectique A . Dans tous les cas, est supérieur à . De plus, nous analysons la dépendance des valeurs obtenues pour les exposants critiques avec la forme spécifique du facteur de structure utilisée.