DOI: 10.1051/jp2:1997115
J. Phys. II France 7 (1997) 79-91

Study of the Molecular Dynamics in the TGB and S* Mesophases of the Liquid Crystal 18FBTCO M

J.L. Figueirinhas¹, A. Ferraz¹, A.C. Ribeiro¹, F. Noack² and H.T. Nguyen<sup>3

1</sup>  Centro de Física da Matéria Condensada, Avenida Prof. Gama Pinto 2, 1699 Lisboa Codex, Portugal, and Instituto Superior Técnico, Avenida Rovisco Pais, 1096 Lisboa Codex, Portugal
²  4-Physikalishes Institut der Universität Stuttgart, (1205) Pfaffenwaldring 57, 70550 Stuttgart, Germany
³  Centre de Recherche Paul Pascal, Domaine Universitaire, 33405 Talence Cedex, France

(Received 14 June 1996, accepted 3 October 1996)

Abstract
We report the first study of molecular dynamics in a TGB mesophase, by means of proton NMR relaxation, in a liquid crystal compound that exhibits TGB and S* mesophases. The relaxation dispersion detected in the S* phase is similar to those observed in previous studies on this phase of other compounds, using the same experimental technique. The molecular dynamics in the TGB phase is clearly different from the one detected in conventional S mesophases of chiral molecules. In fact, for low Larmor frequencies the T₁ values increase on decreasing the temperature, while for higher frequencies an inverse behaviour is detected. Furthermore, the slope of T₁ over the phase transition TGB - S* depends on the frequency. An additional relaxation mechanism arising from the particular structure of the TGB phase is introduced in this work to describe the observed differences.

Résumé
Nous présentons la première étude par RMN sur la dynamique moléculaire dans une mésophase TGB d'un cristal liquide qui présente des phases TGB et S* . La dispersion de la relaxation détectée dans la mésophase S* apparaît assez semblable à celle rapportée dans d'autres composés, en utilisant la même technique experimentale. La dynamique moléculaire dans la phase TGB est très différente de celle des phases S de molécules chirales. En fait, pour des basses fréquences de Larmor, les valeurs de T₁ augmentent quand la température diminue et, par contre, aux hautes fréquences on observe le comportement contraire. En plus, la variation de T₁ dans la transition de phase TGB - S* dépend de la fréquence. Un mécanisme de relaxation résultant de la structure de la phase TGBA est proposé pour décrire la différence des comportements observés.

© Les Editions de Physique 1997