Rev. Phys. Appl. (Paris) 21, 451-461 (1986)
DOI: 10.1051/rphysap:01986002107045100

Measurements of surface elastic torques in liquid crystals : a method to measure elastic constants and anchoring energies

S. Faetti^{1, 2}, M. Gatti¹ et V. Palleschi<sup>1

1</sup>  Dipartimento di Fisica dell' Universita' di Pisa, 56100 Pisa, Italy
²  Gruppo Nazionale di Struttura della Materia del CNR, Piazza Torricelli 2,56100 Pisa, Italy

Abstract
Surface torques exerted by a nematic liquid crystal on a solid plate are investigated. Three different geometries are considered. The torques are generated by applying a uniform magnetic field to the nematic sample and are measured by a torsion pendulum. The elastic constants of the nematic Liquid Crystal and the anchoring energy at the interface can be obtained by this kind of measurements. As a main advantage of this technique, the measurements of the elastic constants are poorly sensitive to small misalignments of the director and are not affected from a finite value of the anchoring energy. Experimental results for the splay and bend elastic constants of the nematic LC 4-pentyl-4'-cyanobiphenyl (5CB) are given and compared with previous experimental results.

Résumé
Le couple exercé par un cristal liquide nématique sur les surfaces est mesuré en utilisant un pendule de torsion. Ce couple est engendré par un champ magnétique qui provoque une distorsion du directeur. Trois géométries différentes sont étudiées. Les constantes élastiques et l'energie d'ancrage du cristal liquide nématique peuvent être obtenues par la mesure du couple. L'avantage de cette méthode est que la mesure des constantes élastiques est peu sensible aux petites desorientations du directeur près des surfaces et a une valeur finie de l'énergie d'ancrage. Nous avons utilisé cette technique pour la mesure des constantes élastiques K11 and K 33 du cristal liquide 4-pentyl-4'-cyanobiphenyl (5CB). Les résultats de l'expérience sont comparés avec des mesures précédentes.

PACS
6130G - Orientational order of liquid crystals in electric and magnetic fields.

Key words
nematic liquid crystals -- surface elastic torques -- liquid crystals -- elastic constants -- anchoring energies -- nematic liquid crystal -- anchoring energy