Défauts dans une mésophase hexagonale discotique : disinclinaisons et parois

This paper deals with observations of free drops of the hexagonal discotic mesophase of hexapentoxytriphenylene, and with their interpretation. The only stable disclinations in such a phase are wedge lines of strength 1/2 ; the molecular distribution follows the so-called « developable domain » model. Experiment and calculation show that the core is filled with ordered matter ; the measurement of the core radius leads to an estimation of the anisotropic boundary energy between grains of different orientations. In very thin samples the role of anchoring effects on glass and air is visible. Very rarely, one observes jogs of twist character on the disclinations. A very remarkable and unexpected topography of the free surfaces has been revealed by Michelson interferometry ; close relationship between the shape of the surface and the presence of disclinations is conspicuous. One observes also steps on the free surface which follow the molecular columns. Walls are classified according to the angle of desorientation θ 0 : symmetric or asymmetric curvature walls for θ0 60 deg. ; walls of a more complex type, which break up in a sequence of kite-shaped developable domains. This last study leads to an evaluation of the penetration length √K/B.Cet article porte sur des observations de gouttes libres de la phase hexagonale discotique de l'hexapentoxytriphénylène, et leur interprétation. Les seules disinclinaisons stables dans les mésophases hexagonales discotiques sont les lignes dièdre de rang 1/2, et la répartition moléculaire obéit à un modèle dit de « domaine développable ». L'expérience et le calcul montrent que le coeur est rempli de matière ordonnée dans la phase hexagonale ; la mesure du rayon de coeur conduit à une estimation de l'énergie anisotrope de contact entre grains de différentes orientations. L'étude des échantillons très minces met en évidence le rôle des effets d'ancrage sur le verre et l'air. L'écart au caractère dièdre des lignes se manifeste par des crans, assez rares, de caractère totalement torse. Une étude par interférométrie Michelson de la surface des gouttes révèle sans ambiguïté l'existence d'une topographie remarquable et inattendue de la surface libre, en rapport étroit avec la présence de disinclinaisons. On observe aussi des marches de surface qui suivent les directions colonnaires. L'étude des parois conduit à leur classification en fonction de l'angle de désorientation θ0 : parois de courbure, symétriques ou asymétriques, pour θ0 < 15 deg. ; parois de discontinuité pour les angles supérieurs à 60 deg. ; parois d'un type plus complexe, composées d'une succession de petits domaines développables. Cette dernière étude conduit à une évaluation d'une longueur de pénétration √K/B