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スメクティックA液晶のパターン形成とその微小球レーザへの応用

近晶A液晶图形形成及其在微球激光中的应用

基本信息

批准号：
13875063
负责人：
内藤裕義
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Osaka Prefecture University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

試料には、スメクティックA相を呈するoctyloxycyanobiphenylと長鎖アルキルアルコールおよび、ローダミン6G等のレーザ色素を用いた。この混合物をガラス基板で挟み込むことにより試料を作製した。試料を温度安定性の優れた温度可変試料ステージに固定し、高画素ディジタルカメラを取り付けた偏光顕微鏡により形態観察を行った。試料中に半径50μm程度の小球を等方相から徐冷することにより成長させた。これに1KHzの交番電界を印加すると小球は分裂し、径の小さな球(微小球)へと変化した。電界強度を上げるに従い、より小さな径の微小球へと変化する様子が観察された。すなわち、電界を0.7V/μmから1.5V/μmに増加させると微小球の半径は12μmから4μmへと変化した。電界印加時の液晶微小球の安定性は、等方相-液晶相間のギブスの自由エネルギー差、等方相と液晶相の界面エネルギー、液晶微小球の曲率弾性エネルギー、液晶分子の誘電率異方性に起因する液晶微小球の誘電エネルギーを考慮することにより議論することができる。電界印加時に自発曲率が微小球全体に一様に誘起されると仮定すると、実験結果を説明することができた。なお、自発曲率の起源は電界印加により液晶分子が分極し、液晶ドメイン中に分極電荷が生じることに起因している。このことから電界印加により液晶微小球サイズを制御でき、波長可変微小球レーザとしての機能が期待できる。スメクティックA相等の異方性媒質微小球における光波伝播をFDTD(Finite Difference Time Domain)法により解析し、異方性媒質微小球であってもWbispering Gallery Modeが立つことを示した。光学顕微鏡、温度ステージ、窒素レーザ励起色素レーザ、分光系からなる蛍光顕微分光装置を構築し、外部電界を印加することによりサイズ制御したスメクティックA微小球においてWhispering Gallery Modeを見出した。これらの知見はスメクティックA微小球レーザ実現への端緒を拓くものである。

The test material is used in the preparation of octycyanobiphenyl, long-lock, and 6G. The mixture was prepared by mixing the sample with the substrate. The temperature stability of the sample can be improved by adjusting the temperature of the sample. A small ball with a radius of about 50μm in the sample is equiaxed. 1KHz alternating current field is divided into small spheres and small spheres (microspheres). Electric field strength is high, small, and small. The radius of the microsphere increases from 0.7V/μm to 1.5V/μm and decreases from 12μm to 4μm. The stability of liquid crystal microspheres in the electric field, the free growth difference between the isosceles phase and the liquid crystal phase, the interface growth between the isosceles phase and the liquid crystal phase, the curvature growth of liquid crystal microspheres, and the anisotropy of the inductivity of liquid crystal molecules are discussed. The electric field is divided into two parts: the first part is the curvature of the sphere, the second part is the curvature of the sphere, and the third part is the curvature of the sphere. The origin of self-curvature is the polarization of liquid crystal molecules and the generation of polarization charges in liquid crystal molecules. The function of the liquid crystal microsphere is expected to be controlled by the wavelength of the microsphere. FDTD(Finite Difference Time Domain) method is used to analyze and analyze anisotropic media microspheres. Optical Microscope, Temperature Sensor, Optical Microscope, Optical Microscope This is the first time I've ever seen A micro-sphere.