超高圧走査プローブ顕微鏡による液晶分子の界面相転移の観測と分子操作

使用超高压扫描探针显微镜观察液晶分子的界面相变和分子操纵

• 批准号: 08231255
• 负责人: 甲斐 昌一
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyushu 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-08231255/
• 关键词: 液晶; STM; AFM; 界面分子配列; シアノビフェニール; モリブデン; グラファイト; 高圧

本研究では液晶分子の界面配向機構の素過程として単分子膜を取り上げ、その配向構造を調べると共に、将来の分子操作を目指して、その基礎的なデータとなる液晶分子と基板界面との間の相互作用を解明することを試みた。その一方で、液晶性有機物に対してSTMによる分子の回転操作を実際に試みたが成功に至らなかった。その主な理由は1)液晶分子のもつダイポールが長軸に平行で電界印加によって分子がはがれる、2)液晶分子-基板間の相互作用に対して分子-分子間の相互作用が強く、かつ均一に近いために、試料探針間に電界パルスを印加すると広範囲にわたって配列が破壊されてしまう、ことであった。この難点を解決する一手法は不均一分子間力を導入することで、混合物にその可能性が高いと判断された。そこで、同種の分子・分子間の相互作用と異種の分子・分子間相互作用の間の差異及びそれらの間の基板との相互作用の相違の応用が考えられ、その観点から、シアノビフェニール(nCB)系液晶のグラファイト基板上での配列、及び二硫化モリブデン基板上での配列を調べた。その結果、グラファイト基板上での一連の観察によって、混合物特有の配列が、9CB-8CB混合物においては1種類、10CB-9CB混合物においては3種類、10CB-8CB混合物配列においては2種類存在することが分かった。一方、二硫化モリブデン基板上では、混合比が10%でのみ、2種類の混合物特有の配列構造が観察された。また、高圧下の界面構造相転移の観測は現在進行中であり、その基本的な特性がチェックされた段階であり、超高圧STM装置の完成はみたが、実際の液晶分子膜の高圧下観測までには至っていない。

This study で は の interface with liquid crystal molecules to institutional の element process と し て 単 molecular membrane を take り げ, そ の match to construct を adjustable べ る と に, future の molecular operation を refers し て, そ の based な デ ー タ と な る liquid crystal molecules と substrate interface と の interaction between の を interpret す る こ と を try み た. そ の で, liquid crystal compounds に し seaborne て STM に よ る molecular の back planning operation を be interstate に try み た が に success to ら な か っ た. そ の main な reason は 1) liquid crystal molecules の も つ ダ イ ポ ー ル が long axis parallel で に electricity industry Inca に よ っ て molecular が は が れ る, 2) liquid crystal molecules - の interaction between substrate に し seaborne の interaction between て - molecules が く, か つ に nearly uniform い た め に, sample probe に electric boundary between パ ル ス を Inca す る と hiroo van 囲 に わ た っ て match column が broken 壊 さ Youdaoplaceholder0 まう, とであった, とであった. こ の difficulty を す る a gimmick uneven は intermolecular forces を import す る こ と で, mixture に そ likely が の い と judgment さ れ た. そ こ で, same の の interaction between molecules, molecular と heterogeneous の molecules, molecular interactions between の の differences and び そ れ ら の の between substrate と の interaction の conceives の 応 tested え in が ら れ, そ の 観 point か ら, シ ア ノ ビ フ ェ ニ ー ル (nCB) LCD の グ ラ フ ァ イ ト substrate で の columns, and び disulfide モ リ ブ デ ン substrate で の List を key べた. そ の results, グ ラ フ ァ イ ト substrate で の for の 観 examine に よ っ て, が mixture の with special column, 9 cb - 8 cb mixture に お い て は 1 species, 10 cb - 9 cb mixture に お い て は 3 types, 10 cb - 8 cb mixture with column に お い て は 2 types exist す る こ と が points か っ た. One side, on a disulfide モリブデ <e:1> substrate で で, mixing ratio が10%で <s:1> み, two-type <s:1> mixture specific <s:1> configuration structure が観 observe された. ま た planning, high 圧 の interface structure phase shift の は 観 test now underway で あ り, そ の な characteristics of basic が チ ェ ッ ク さ れ た Duan Jie で あ り, ultra-high 圧 STM device の complete は み た が, be interstate の membrane liquid crystal molecules の ま 観 test under high 圧 で に は to っ て い な い.

项目成果

Min-Kun Bae: "AFM Observation of Ferroelectric Domains on TGS Cleavage Surface" J.Phys.Soc.Jpn.65-8. 2401-2403 (1966)

Min-Kun Bae：“TGS 解理面上铁电畴的 AFM 观察”J.Phys.Soc.Jpn.65-8。

T.Kadotani: "Molecular Alignment in Liquid Crystal Mixtures of 8CB with 10CB Determined by Scanning Tunneling Microscopy" Japan.J.Appl.Phys.35-10B. L1345-1347 (1966)

T.Kadotani：“通过扫描隧道显微镜测定 8CB 与 10CB 液晶混合物中的分子排列”Japan.J.Appl.Phys.35-10B。

K.Ishida: "Structuaral properties of epitaxially grown perfluoro n-alkane thin films prepared by vapor deposition" Applied Surface Science. 100/101. 116-119 (1966)

K.Ishida：“通过气相沉积制备的外延生长全氟正烷烃薄膜的结构特性”应用表面科学。

廉谷勉: "STM観察による液晶シアノビフェニール系混合物のグラファイト基板上の安定分子配列と準安定構造" 九州大学工学集報. 69-4. 417-425 (1966)

Tsutomu Renya：“通过 STM 观察石墨基板上液晶氰基联苯混合物的稳定分子排列和亚稳态结构”九州大学工程通报 69-4（1966）。