Alternating‐Current‐Field Induced Cholesteric–Nematic Phase Transitions

The Journal of Chemical Physics (Impact Factor: 2.95). 12/1969; 51(12). DOI: 10.1063/1.1671961


In order to determine whether interaction between the permanent or the induced molecular dipole moments of a cholesteric liquid crystal and an applied electric field is responsible for inducing a transition to a nematic phase, ac‐field measurements were performed. In a mixture of cholesteryl chloride and cholesteryl myristate, phase transitions can be induced by an ac field of a frequency up to a threshold value fpt;fpt is approximately equal to the relaxation frequency for rotation of cholesteryl chloride molecules around a short molecular axis which has recently been determined by dielectric measurements. A relation between the rms field and fpt is derived and experimentally verified. The absence of ferroelectric ordering in the induced and aligned nematic phase is demonstrated.

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  • No preview · Article · Sep 1970 · Journal of Polymer Science Part B Polymer Letters
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    ABSTRACT: Liquid crystals react to electric fields in strange, exciting ways. For example, when the field is sufficiently intense, a helicoidal cholesteric system transforms into a linear nematic form As a result of previous experimental and theoretical work, steady state phenomenological aspects of the transformation and its dependence on material parameters are now well understood. A study was initiated to extend observations further by considering kinetic aspects of the transition; that is, the transient behavior provoked by application of voltage as the material transforms to the nematic state, the transformation transient, and the behavior observeb when the field is removed and the sample resumes its cholesteric form, the relaxation transient.
    No preview · Article · Jan 1971
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    ABSTRACT: The dielectric constant and loss of the three cholesteric liquid crystals, cholesteryl acetate (CA), propionate (SP), and stearate (CS) in the solid, liquid crystal, and isotropic liquid state are presented as a function of temperature and frequency. These data provide evidence for the existence of two different cholesteric liquid crystal states for CA and CS, one on heating and one on cooling. The liquid crystal state on heating behaves dielectrically like a solid and on cooling behaves dielectrically like a liquid. The dielectric constant on cooling is much greater than that on heating. The liquid crystal state of CP on the other hand behaves dielectrically like a liquid on both heating and cooling. The permanent and induced dipole moments and the orientational and instantaneous polarizations are calculated for the three esters. The instantaneous polarizations are strongly dependent on the ester chain length and are of much greater magnitude than the orientational polarizations. Both the permanent dipole and the orientational polarizations are independent of ester chain length.Die Dielektrizitätskonstante und der Verlustwinkel von drei Cholesterin-Flüssigkristallen, Cholesteryl-azetat (CA), -propionat (CP) und -stearat (CS), werden im festen Zustand, als Flüssigkristall und im isotropen, flüssigen Zustand als Funktion der Temperatur und Frequenz dargestellt. Diese Werte ergeben den Beweis für die Existenz von zwei verschiedenen Cholesterin-Flüssigkristallzuständen für CA und CS, einer nach dem Aufheizen und einer nach dem Abkühlen. Die Flüssigkristalle verhalten sich nach dem Aufheizen dielektrisch wie ein Festkörper und nach dem Abkühlen wie eine Flüssigkeit. Die Dielektrizitätskonstante ist nach dem Abkühlen viel größer als nach dem Aufheizen. Der Flüssigkristallzustand von CP verhält sich andererseits dielektrisch wie eine Flüssigkeit sowohl beim Aufheizen als auch beim Abkühlen. Die permanenten und induzierten Dipolmomente und die Orientierungs- und Instantanpolarisationen werden für die drei Ester berechnet. Die instantanen Polarisationen hängen stark von der Kettenlänge der Ester ab und sind größer als die der Orientierungspolarisationen. Sowohl die permanenten Dipolmomente als auch die Orientierungspolarisationen sind von der Kettenlänge der Ester unabhängig.
    No preview · Article · Aug 1972 · physica status solidi (a)
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