Crystallization and glass transition of liquid crystals

液晶的结晶和玻璃化转变

• 批准号: 20F18774
• 负责人: 齋藤 一弥
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20F18774/
• 关键词: 液晶; 結晶化; 細孔

相挙動が異なる複数の液晶性化合物について，熱分析的手法（示差走査熱量分析，光学顕微鏡観察，透過光量熱分析など）とX線回折を用いた実験を実施し，ポーランドでの実験結果（主として誘電分散測定）も利用して解析を行い，以下の成果を上げた．a) 液晶相からの結晶化：複数の駅斉唱物質について，温度走査速度に依存した相挙動とその背後にある分子運動状態を詳細に調べた．冷却速度が大きいと結晶化は起きず，液晶相のガラス状態へとガラス転移が起きた．b) 液晶相からの冷結晶化：液晶性の5CPB5では，DSCでの実験により，冷却速度が小さい場合には液晶相であるHexB相からの結晶化が完了するが，冷却速度が大きい場合には完了せずに加熱時に冷結晶化が起きた．結晶化挙動の速度論的な解析により，冷却時に完了する結晶化は熱力学的に駆動されているのに対し，不完全な結晶化と冷結晶化はいずれも，分子運動が結晶成長を支配していた．しかも，不完全な結晶化と冷結晶化は，温度変化の方向が逆であるにもかかわらず，単一の理論式で記述された．このことは，冷却時の結晶化と冷結晶化という外見的な区別以上に，結晶化を支配する因子が結晶化過程の理解にとって重要である事を示している．さらに，こうした結晶化を支配する因子が変化すると結晶成長の次元が変化して，結晶形をも変化した．（論文出版決定済）c) 細孔内でのガラス転移と結晶化：当該外国人特別研究員が発見している「実効的な負の圧力」の効果を検討するために，液晶性の5C4FPB3と5CPB5をモレキュラーシーブであるSBA-15 およびMCM-41のナノ細孔に導入した場合の挙動を主としてDSCにより検討した．液晶相の安定性，ガラス転移挙動などの相挙動全般および結晶化挙動（定温および等速昇降温）の細孔内導入率依存性を実験的に得た（解析進行中）．

Phase 挙 dynamic が different な る plural の liquid crystal compound sex に つ い て, thermal analysis technique (differential walkthrough thermal analysis, optical 顕 micromirror 観, through light thermal analysis な ど) と X-ray inflexion を with い た be 験 を be し, ポ ー ラ ン ド で の be 験 results (main と し て dispersion measurement) lure も using し て parsing を い, the following を の results げ た. A) liquid crystal phase か ら の crystallization: plural の edogawabashi 斉 sing material に つ い て, temperature walkthrough speed に dependent し 挙 た phase dynamic と そ の behind に あ る molecular motion を detailed に adjustable べ た. The cooling rate is が large, <s:1> と と, と, the crystallization is and ず occurs, and the liquid crystal phase <s:1> ガラス state へとガラス転 shifts が and た た. B) liquid crystal phase か ら の cold crystallization: LCD sex の 5 cpb5 で は, DSC で の be 験 に よ り, cooling speed が small さ い occasions に は liquid crystal phase で あ る HexB phase か ら の crystallization が finished す る が, cooling speed が big き い occasions に は finished せ ず に heating に cold crystallization が up き た. Crystallization 挙 dynamic の speed theory analytical に な よ り, finished when cooling に す る crystallization は thermodynamic に 駆 dynamic さ れ て い る の に し seaborne, incomplete な crystallization と cold crystallization は い ず れ も, molecular motion が crystal growth を dominate し て い た. し か も, incomplete な crystallization と cold crystallization は, temperature variations の direction が inverse で あ る に も か か わ ら ず, 単 の theory account type で さ れ た. こ の こ と は and の on cooling crystallization と cold crystallization と い see above な difference に outside う, crystallization を dominate す る factor が の crystallization process understanding に と っ て important で あ を る things in し て い る. さ ら に, こ う し た crystallization を dominate す が る factor - the す る と crystal growth の dimensional が variations change し て, crystal shape を も variations change し た. (Publication decision of the paper) c) In the micropores, で ガラス転 ガラス転 is moved to と for crystallization: When the special foreigner researcher が 発 see し て い る "be sharper な negative の pressure" の unseen fruit を beg す 検 る た め に, LCD sex の 5 c4fpb3 と 5 cpb5 を モ レ キ ュ ラ ー シ ー ブ で あ る SBA - 15 お よ び MCM - 41 の ナ ノ pores に import し た occasions の 挙 dynamic を main と し て DSC に よ り beg し 検 た. の liquid crystal phase stability, ガ ラ ス planning 挙 move な ど の phase 挙 move all お よ び crystallization 挙 move (fixed temperature お よ び uniform cooling) の pores within the rate of import dependency を be 験 に better た (analysis).

项目成果

Institute of Nuclear Physics, PAN(ポーランド)

PAN核物理研究所（波兰）