X-ray scattering by 1D molecular Guinier-Preston zones in ordered smectic phases

(Received 29 January 1992, accepted in final form 28 February 1992)

Abstract
Smectic G and smectic B phases are 3D ordered phases, but very often they are not perfect crystals : many kinds of defects to exist in these crystals. In a previous paper, we suggested that a large number of molecular vacancies were generally present leading to a diffuse X-ray scattering. Here we consider the scattering induced by a vacancy associated with an elastic deformation of finite size, similar to a Guinier-Preston zone. We present a simple model where the elastic distortion coupled to the vacancy only extends in the direction of easy glide of molecules, parallel to their long axis. This simple model explains the main features of the diffuse intensity observed in X-ray scattering experiments on TBBA smectic G samples. This model is a first step towards a complete description which should take into account a 3D elasticicity inducing a more sophisticated deformation field.

Résumé
Les phases smectiques G et B sont des phases ordonnées à trois dimensions. Bien souvent ce ne sont pas des cristaux 3D parfaits : beaucoup de défauts y sont présents. Dans un article précédent, nous avons suggéré, d'aprés l'analyse de l'intensité de la diffusion diffuse des rayons X, l'existence de nombreuses lacunes. Dans cet article, nous présentons un modèle simple de lacunes associées à des déformations élastiques de taille finie, s'etendant dans la direction de glissement facile des molécules (parallèle à leur grand axe). Ce modèle simple décrit bien les lignes diffuses blanches et noires observées sur les clichés de diffraction des rayons X par des échantillons de TBBA en phase smectique G. C'est un premier pas pour une description plus générale qui tiendrait compte d'un champ de déformation élastique à trois dimensions.