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

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究は、混合化に伴う分子と基板との間の相互作用の空間的不均一性を利用した分子操作や、高圧印加に伴う分子間相互作用の変化を利用した分子操作など、新しい手法による分子操作の実現を目指した基礎研究を目的としている。本年度には、グラファイト(HOPG)基板上のシアノビフェニール系(nCB:n=6〜12)液晶の単分子膜の配列構造の観測を行い、異なったnに対する単一相の配列梼造をより高い分解能で観測するとともに、これまで未観測であったn=6について、初めてそのSTM像を高分解能で観測することに成功した。加えて、これらの混合液晶にどのような混合物特有の配列構造が観測されるかを研究した結果、HOPG上では、ダブルロウとシングルロウ(例えば8CBと9CBの混合)、あるいはダブルロウ同士(例えば8CBと10CBの混合)のいずれの組み合わせにおいても、混合物特有の配列構造が観測されたが、シングルロウ同士では観測されなかった。今回、これらを詳細に検討し、その出現性をより系統的に整理した。また、その基板依存性を知るために、二硫化モリブデン基板上での混合液晶の配列構造の観測も行った。その結果、二硫化モリブデン基板上でも、混合物特有の配列構造が観測されたが、この場合には、二硫化モリブデン基板上での単一相の配列が、各々シングルロウとダブルロウの配列となる液晶の組み合わせでのみ特有の配列構造が観測され、ダブルロウ同士やシングルロウ同士の組み合わせでは観測されないことが分かった。このように混合物配列構造には基板依存性が見られるが、両基板に現れる構造それ自体にはよい類似性が観測された。そこで、その系統的な比較・検討を行った結果、基板とアルキル鎖の間に多少のミスマッチが存在しても混合物特有の配列が許されることが分かった。