Mit Beschränkung auf den Dipol -Dipol-Anteil der reinen Dispersionswechselwirkungen als dem für die Existenz einer kristallinflüssigen Phase vermutlich maßgebenden Teil der zwischenmolekularen Kräfte wird durch geeignete Mittelungen ein Ausdruck für das auf das Einzelmolekül wirkende mittlere Innere Feld einer nematischen Molekülanordnung abgeleitet. Es wird gezeigt, daß dieses Innere Feld in einem gewissen Temperaturbereich einen nematischen Ordnungszustand bewirken muß und daß dieser Ordnungszustand bei einer bestimmten Temperatur diskontinuierlich und unter Energieaufnahme in die isotrope Molekülanordnung übergehen muß. Die Theorie liefert also einen Umwandlungspunkt 1. Ordnung, wie er experimentell auch beobachtet wird. Die Umwandlungstemperatur wird im wesentlichen durch die Anisotropie der optischen Ubergangsmomente der Moleküle bestimmt.

Im Gleichgewicht muß sin 2 0i gleich dem über sämt-liche Moleküle gemittelten Wert sin 2 0 sein:Mit diesen beiden Gleichungen ist das statistische Problem im wesentlichen gelöst, denn sie gestatten uns, sobald D\ bekannt ist, sin 2 0 in Abhängigkeit von der Temperatur zu berechnen.

The phase diagram of the ternary system potassium laurate-1-decanol-020 was studied over concentration ranges where nematic phases are likely to occur. Two uniaxial nematic phases which are separated by a biaxial nematic phase are found. In limited concentration range the following phase sequence may be observed reversibly on heating and on cooling: isotropic-uniaxial nematic (positive optical anisotropy) -biaxial nematicuniaxial nematic (negative optical anisotropy)biaxial nematicuniaxial nematic (positive optical anisotropy) -isotropic.PACS numbers: 64.70.Ew, 61.30. Gd, 76.60.Gv, 78.20.Fm The existence of a uniaxial nematic phase with negative diamagnetic anisotropy in aqueous solutions of potassium laurate (KL) containing some 1-decanol and potassium chloride was first reported by Long and Goldstein. ' ' The properties indicate that the phase has micelles of a bilayer structure. We denote this phase as N~( see Refs. 3 and 4 for a discussion of structures and relations to Type-I and Type-II phases'). In studying the phase diagram of the ternary system KL-1decanol-D, O, we found that besides N~t wo additional nematic phases occur. One of the additional phases is also uniaxial but of negative optical and positive diamagnetic anisotropy. It corresponds probably to a phase with cylindrical micelles and we denote it as N~. ' The third nematic phase occurs in concentration and temperature ranges that separate N~a nd N~. It is a biaxial nematic phase that we will denote as N, ". To our knowledge this is the first time that the existence of a biaxial nematic phase has been clearly established. The phases were classified by microscopic studies and by deuteron resonances as described in the following sections. Figure 1 shows part of the phase diagram of the KL-1-decanol-D, O system. The 1-decanol concentration is constant at 6.24 wt. % while the weight concentration ratio of D,O to KL varies from 2.67 to 2.56. For D,O concentrations higher than 68 wt. % only one nematic phase N~i s formed. Upon cooling it transforms to a viscous isotropic phase and upon heating to an isotropic phase of a relatively low viscosity. The biaxial nematic phase N, " is formed at 68 wt. % D,O concentration. It transforms on cooling and on heating to N~(N~-N~"-N~). The N~p hase forms when the D,O concentration is lowered to 67.8 wt. %. All three nematic phases occur near this concentration and the sequency by which they transform into each other is N-N~-N~-N»-N~. The range of N~w idens with decreasing water concentration whereas those of N~a nd N, "arenarrowed. The N~p hase of the mixture with 67.4 wt. % D,O transforms on heating directly to the isotropic micellar solution. Upon further heating a formation of batonnets takes place which may belong to a lamellar smectic phase.Microscopic observations were made on the films sealed in flat capillaries. In general some

Die in Teil I gegebene molekular-statistische Theorie des nematischen Fernordnungszustands wird durch Einführen eines Nahordnungsparameters vervollständigt. Die der nematischen Ordnung entsprechenden Anteile der thermodynamischen Energiefunktionen werden berechnet. Man erhält einen eindeutigen Zusammenhang zwischen dem beim Übergang in die isotropflüssige Phase auftretenden Volumsprung und dem Ordnungsgrad, dem die nematische Phase bei Annäherung an den Klärpunkt zustrebt. Diese Beziehung läßt sich experimentell nachprüfen und gibt außerdem die Möglichkeit, den substanzcharakteristischen Parameter A der Theorie empirisch zu bestimmen. Berücksichtigt man die Größenordnung der bisher festgestellten Volumsprünge am Klärpunkt, so lassen sich drei vermutlich für alle nematischen Substanzen generell gültige Regeln bezüglich des Ordnungsgrades am Klärpunkt, des Zusammenhangs zwischen A und der Klärpunktstemperatur und bezüglich des Verlaufs des Ordnungsgrads im ganzen Existenzbereich der nematischen Phase ableiten.

No abstract