反強誘電性液晶が示す逐次相転移の分子的機構

反铁电液晶连续相变的分子机制

• 批准号: 08226209
• 负责人: 香田 智則
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08226209/
• 关键词: キラルスメクチック液晶; 反強誘電性液晶; 強誘電性液晶; 逐次相転移

強誘電相であるスメクチックC^★相を経て,反強誘電相のスメクチックC^★_A相へ相転移する際に幾つかの中間的な構造を持つ相を示す液晶がある.本研究の目的は,これらの中間相が現れる理由を理論的に解明することである.そのために,分子間力とスメクチック相の構造をある程度仮定して,系のフリーエネルギーを平均場近似で求めた.その際に,分子間力の頭尾非対称性を考慮に入れた.ただし,分子間力の頭尾非対称性というのは,分子の頭と尻尾を区別することができて,分子同士が接近するときに頭同士が近づく場合と尻尾同士が近づく場合とで分子間ポテンシャルに違いが現れることをいう.このフリーエネルギーは層ごとの分子の配向状態を表す秩序変数と温度や密度によって変化する示強変数の関数となっている。与えられた指数変数の下で,フリーエネルギーを最小にする秩序変数の値を数値計算により求めることで,どのような構造が現れるのかを決定できる.これにより,AF相,スメクチックC^★_γ相という中間相の存在を説明することができた.また,分子の頭尾の秩序によって,スメクチックの層構造において,最近接層間相互作用の他に,第二隣接層間の相互作用が誘起されることを示した.頭尾非対称性の程度が変化すると,出現する中間相の種類が変化することも示すことが出来た.隣接する層間の反強誘電的な分子対について,頭と頭が接近する場合がエネルギー的に不安定であることがスメクチックC^★_γ相の出現に寄与する事を示唆することができた.

Strong induction phase, anti-strong induction phase, strong induction phase. The purpose of this study is to clarify the reasons for the intermediate phase. The intermolecular forces and the structure of the phase are determined to a certain extent, and the average field approximation of the system is obtained. In this context, the head-tail asymmetry of intermolecular forces is considered. The molecular forces are asymmetric, and the molecular head and tail are different. The molecular head and tail are close to each other. The molecular head and tail are close to each other. This free-floating ring represents the relationship between the order variation of the alignment state of the molecules in the layer and the variation of the strength depending on temperature and density. In addition, the number of index points is determined by calculating the number of index points in order to minimize the number of index points. The existence of the intermediate phase is explained by the AF phase, the γ phase and the C^★_γ phase. The order of molecular head and tail, the structure of layer, the interaction between the nearest layer, and the interaction between the second adjacent layer are induced. The degree of symmetry of the head and tail is changed, and the type of intermediate phase is changed. The anti-inductive molecules between adjacent layers are unstable when they are close to each other.

项目成果

香田智則: "Head-tail asymmetry of a molecule as a microscopic origin of the successive phase transitions in chiral smectics" Journal of the physical society of Japan. 65・9. 2880-2888 (1996)

Tomonori Koda：“分子的头尾不对称性作为手性近列相连续相变的微观起源”，《日本物理学会杂志》65・9（1996）。