流れが駆動する、液晶の非平衡現象：差動回転と自励振動の機構解明

液晶中流动驱动的非平衡现象：差动旋转和自激振动的机理阐明

• 批准号: 22H01191
• 负责人: 吉岡 潤
• 金额: $ 11.65万
• 依托单位: Ritsumeikan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01191/
• 关键词: 液晶; ソフトマター; 非平衡; 流動

液晶によって形成される滴（液晶滴）の系において、温度勾配を与えたときに生じる差動回転、および自励振動現象といった非平衡現象を対象とした研究を行っている。これらの現象は、勾配印加時に滴内部に発生する対流によって駆動されていると考えられており、現象の機構解明のためには滴内部の流動場測定が必須である。そこで本研究では、最初に滴内部の流動場を測定できる実験系を構築する。これと既存の実験手法を用いて、上記非平衡現象が発生している際の滴内部の配向場、流動場を測定する。これらの実験結果に基づいて、近年提案されたオンサーガーの変分原理を用いて、配向場と流動場の相互作用の観点から現象の機構を解明することを目的としている。2022年度は、主に流動場測定の実験系の構築を行った。その結果、蛍光退色法と共焦点顕微鏡観察を組み合わせた手法を用いることによって、滴内部の流動場を3次元的に測定できるようになった。これは本研究の目的を達成する上でとても有用である。一方、温度勾配下の液晶滴の非平衡現象に関しても新規な発見があった。温度勾配下、降温過程において液体からコレステリック(Ch)液晶相へと転移が進行するところを詳細に観察したところ、回転運動を伴いつつCh液晶の秩序が形成されることが判明した。この秩序形成は温度変化の過程に強く依存し、過程を制御することで最終的に実現されるCh液晶滴の構造を変化させることが出来る。また、前述の手法で滴内部の流動場を測定したところ、対流の発生が明確に観測され、流動がCh液晶の特徴的な秩序形成に強く影響していることが示唆されている。

Liquid crystal droplets (liquid crystal droplets) are formed by liquid crystal droplets, temperature-coordinated droplets, and droplets of liquid crystal droplets. Differential return, self-excited vibration phenomenon and non-equilibrium phenomenon are studied and performed.これらのphenomenon, the internal に発生する対流によって駆动されていると when combined with Inca It is necessary to measure the flow field inside the droplet in order to understand the structure of the phenomenon and the mechanism of the phenomenon. This research is based on the initial measurement of the flow field inside the droplet and the construction of the system. The existing non-equilibrium technique is used to measure the alignment field and flow field inside the droplet due to non-equilibrium phenomena mentioned above.これらの実験RESULTS にbasedづいて、Recent proposals されたオンサーガーの変分 principleを用いて、 The interaction between the alignment field and the flow field is the point of the phenomenon and the mechanism of the phenomenon is explained and the purpose is explained. In 2022, the main flow field measurement system will be constructed and implemented. The result, the photofading method and the confocal microscopic observation group, the combination of the technique and the use of itことによって、The flow field inside the drop is a 3-dimensional measurement of the できるようになった. The purpose of this study has been achieved and it has become useful. On the one hand, the non-equilibrium phenomenon of liquid crystal droplets under temperature coordination is a problem. Under the temperature adjustment, the cooling process is carried out, and the liquid crystal phase is transferred to the liquid crystal phase.ろをDetails of the inspection, the movement of the movement, the liquid crystal order, the formation of the liquid crystal, the order of the movement, the formation of the order, the clarity of the movement. The order formation and temperature change process are strong and dependent, and the process is controlled and controlled. The final result is the structure of the liquid crystal drop and the change of the liquid crystal drop structure.また, the above-mentioned techniques are used to measure the flow field inside the drop, and to measure the flow field clearly and clearly.れ、The special order of flowing Ch liquid crystal is formed and influenced by the strong influence of the liquid crystal.

项目成果

Rotational Phenomenon Driven by Temperature Gradient in a Cholesteric Droplet with Air Interface

具有空气界面的胆甾型液滴中温度梯度驱动的旋转现象

• 发表时间: 2022
• 作者: J. Yoshioka;K. Fukao
• 通讯作者: K. Fukao