液晶における秩序形成の分子機構の実験的検証

液晶有序形成的分子机制的实验验证

• 批准号: 07640778
• 负责人: 八木原 晋
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tokai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07640778/
• 关键词: 液晶; ネマティック相; 等方相; 高分子-水素; 動的構造; 誘電緩和; TDS; DSC

本研究ではシアノビフェニール系の液晶ベンゼン溶液について時間領域分光測定(TDS)および示差走査型熱量測定(DSC)をおこない,その分子機構を検証していくことが目的である.シアノビフェニール系液晶の中でもよく調べている8CBは,ネマティック相とスメクティックA相の2種類の液晶相を示す.本研究ではまずこのベンゼン濃厚溶液について,濃度を変えてDSC,TDS両測定をおこなった.DSC測定から各相転移温度の濃度依存性を測定した.その結果重量濃度97%付近で液晶相がひとつになり,93%付近では等方相のまま液晶相をとれなくなることが判った.分子の形状や体積を考えると,これらの濃度はそれぞれ短軸,長軸まわりの運動についての分子間相互作用の影響を表していると考えられる.さらにTDS測定による誘電緩和強度の測定から,0-80%までは濃度に比例していた緩和強度が,80%以上で増加量が鈍り,93%で激減することが判った.これは80%を越えた濃度領域での反平行ダイマーの形成を思わせるが,ペランの式などによる緩和パラメータの動力学的解析などによっても,これを断言するだけの知見は未だになく,今後の重要な課題である.束縛されている分子の動力学的性質を反映する緩和パラメータの解析は最近高分子-水系で精力的におこなわれており,液晶系でも使用できる一般性を示している.液晶の様にほとんどデバイ型の緩和過程の重ね合わせで説明できてしまう場合いは,緩和時間分布のユニヴァーサルな取り扱いよりも,高分子-水系で示される自由水の緩和過程と類似である.これは水のマイクロクラスター構造の動的挙動で解釈されるべき現象と考えられており,液晶分子が液晶相や反平行ダイマーを形成していく際の秩序形成過程における緩和パラメータの挙動との比較が興味深い.

In this study, we investigated the molecular structure of liquid crystal systems in solution by time-domain spectrophotometry (TDS) and differential scanning calorimetry (DSC). 8CB phase, 2 kinds of liquid crystal phase, phase A phase, phase B phase, phase C phase D phase In this study, DSC and TDS measurements were carried out in a thick solution with varying concentrations. The DSC measurement also determined the concentration dependence of the transition temperature of each phase. The result is a weight concentration of 97%, 93%, etc. The shape and volume of molecules are considered, and the concentration of molecules is considered. The short axis and long axis of molecules are considered, and the interaction between molecules is considered. In the determination of TDS, the intensity of induced current mitigation is measured from 0 -80% to 80% of the concentration ratio, the intensity of induced current mitigation is increased by 80% or more, and the intensity of induced current mitigation is determined by 93%. The formation of antiparallel particles in the concentration domain of 80% is considered, and the kinetic analysis of the particles in the concentration domain is determined. The molecular dynamic properties of the bound molecules are reflected in the relaxation of the molecular dynamics and the analysis of the recent polymer-water energy. The general use of the liquid crystal system is shown in the paper. The relaxation process of liquid crystal is similar to that of free water. This phenomenon is very interesting in the process of order formation between liquid crystal molecules and antiparallel liquid crystal molecules.

项目成果

新屋敷 直木 他: "誘電緩和による高分子水溶液中における高分子構造と水の動的構造" 第44回高分子学年年次大会予稿集. 44(5). 863 (1995)

Naoki Shinyashiki 等人：“由于介电弛豫而导致的聚合物水溶液中水的聚合物结构和动态结构”第 44 届聚合物科学年会论文集 44(5) (1995)。

N. Shinyashiki, et al.: "Dielectric Study on Molecular Dyanics in Aqueous Solutions of Protein and Polymer" Amino Acids. 9(1). 89 (1995)

N. Shinyashiki 等人：“蛋白质和聚合物水溶液中分子动力学的介电研究”氨基酸。

N. Shinyashiki, et al.: "Dielectric Study on Coupling Constant of Lower critical Solution of Poly (vinylmethylether) in Water" J. Chem. Phys.(in press).

N. Shinyashiki 等人：“聚（乙烯基甲基醚）水溶液的低临界溶液耦合常数的介电研究”J. Chem。