The role of conformational defects in solid-solid phase transitions

The role of conformational disorder in solid-solid phase transitions of linear chain molecules (n-alkanes) arranged in a layer is studied in terms of a hamiltonian model. We define a new kind of chain coordinates appropriate to regimes with low conformational disorder. By performing an exact summation over such coordinates, we obtain the effective Hamiltonian describing the interchain interaction within the layer. Assuming, on a phenomenological basis, the existence of two zero temperature crystal structures (orthorhombic or monoclinic-triclinic), we show that only for the orthorhombic one, the coupling between conformational and lattice degrees of freedom results in a rotary phase. We study the mean values of the conformational defects in the different phases of the system.Le rôle du désordre de conformation dans les transitions de phase solide-solide de couches de chaînes linéaires de molécules (n-alcanes) est étudié à l'aide d'un modèle hamiltonien. Nous définissons un nouveau type de coordonnées de chaîne approprié aux régimes à faible taux de désordre conformationnel. En effectuant une sommation exacte sur ces coordonnées, nous obtenons un hamiltonien effectif décrivant l'interaction interchaine dans la couche. En supposant, d'une manière phénoménologique, l'existence de deux structures cristallographiques (orthorhombique ou monoclinique-triclinique) à température nulle, nous montrons que seul le cas orthorhombique conduit à une phase rotatoire par un couplage entre degrés de liberté conformationnel et de réseau. Nous étudions les valeurs moyennes des défauts conformationnels dans les différentes phases du système