層間の相互作用と、らせん巻き巻きプロセスにおける電界上のキラルスメクチックC*相の二軸性の依存性

（1-メチルヘプチオキシカルボニル）フェニル-4'-カルボチロキシ - ビフェニル-4-カルボン酸（MhpoocBC）の（1-メチルヘプチルキシカルボニル）の純粋およびラセミ化された混合物の巻き戻しプロセスを調査します。異なる温度の電界の関数としての傾斜鏡検査。傾斜したコノスコピーは、後者の値のバイアキ酸性と傾斜角を最大45度に生成します。巻き戻しプロセスは、サンプルの光学的純度と温度に依存することがわかります。純粋なMHPOOCBCを持つ細胞は、驚くべきことに、巻き戻しプロセスの初期段階で大きな陽性の二軸性を示します。陽性の二重酸性度の大きさは、化合物のエナンチオマー過剰（EE）の減少とともに減少し、最終的にはEE値が低い材料に対して負になります。EE値が低い混合物で観察される負の二軸性は正常であり、Meyerによって提案された二重Sine-Gordon方程式によって説明できます。顕微鏡的観察により、特別な巻き戻し挙動（陽性の二軸性）がらせん骨折、つまり、個別のコイル状のらせん構造の存在に関連していることが示されています。これらのらせん骨折は、シンクリニック位置に狭いエネルギーの井戸の存在から生じることを示します。これは、シンクリニック位置の近くの弾性定数が他の位置よりも大幅に大きいことを意味します。従来の方程式に取って代わる層間相互作用の半経験的方程式を採用することにより、さまざまな巻き戻し行動を正常にシミュレートします。特別な層間相互作用は、分子のやや傾いた末端部分によって形成された2つの隣接する表面間の立体相互作用によるものであると合理的に結論付けます。

We investigate the unwinding process of pure and racemized mixtures of (1-methylheptyloxycarbonyl)phenyl- 4'-carboctyloxy-biphenyl-4-carboxylate (MHPOOCBC) in homeotropic cells by studying (i) the optical texture under crossed polarizers and (ii) the tilted conoscopy as a function of the electric field for different temperatures. The tilted conoscopy yields biaxiality and the tilt angle for values of the latter up to 45 degrees . We find that the unwinding process depends on the optical purity of the sample and the temperature. A cell with pure MHPOOCBC surprisingly exhibits a large positive biaxiality in the initial stages of the unwinding process. The magnitude of the positive biaxiality decreases with a decrease in the enantiomeric excess (EE) of the compound and eventually it becomes negative for a material having a low EE value. The negative biaxiality observed in a mixture with a low EE value is normal and can be explained by a double sine-Gordon equation proposed by Meyer. Microscopic observations show that the special unwinding behavior (positive biaxiality) is related to the helical fractures, that is, to the existence of discretely coiled helical structures. We show that these helical fractures arise from the existence of a narrow energy well in the synclinic position. This implies that the elastic constant near the synclinic position is significantly larger than in other positions. By adopting a semiempirical equation for the interlayer interactions which replaces the conventional equation, we successfully simulate the various unwinding behaviors. We reasonably conclude that the special interlayer interaction is due to the steric interactions between the two adjacent surfaces formed by somewhat tilted terminal parts of the molecules.