高分子効果による液晶の双極子配向制御-新規強誘電,反強誘電スメクチック

通过聚合物效应控制液晶中的偶极子排列——新型铁电和反铁电近晶

• 批准号: 09875242
• 负责人: 渡辺 順次
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09875242/
• 关键词: 高分子; 液晶; 強誘電液晶; スメクチック相; 双極子; 自発分極; 屈曲鎖; 配向制御

二種の屈曲鎖を含む主鎖型高分子において,屈曲鎖炭素数がともに奇数でかつ相互に偏析をしてスメクチック相が形成されるならば,強誘電相となることを対称性の考察より明らにし,その実験的証左を与えるべく研究を行った。主鎖型高分子として,ヒドロキシビフェニルカルボン酸をメソゲンとし,エステル結合で連結した屈曲鎖(炭素数 n)とエーテル結合で連結した屈曲鎖(炭素数 m)を有する一連の高分子を合成し,液晶の構造・物性を調べた。その結果,n=3,m=11〜19,またn=5,m=15〜19の高分子において,分極方位が,5nm を周期とし,規則的にドメイン反転した特異なフラストレイト スメクチック液晶相が出現することを明らかにした。その構造は,反強誘電相とみなすことができるが,三安定状態のスイッチング挙動をとらえるには至らなかった。一方,同じ考え方を二量体化合物にも拡張し得ることを示すとともに,これらの系においては,強誘電相,反強誘電相に由来する明確なスイッチング現象を観測することができた。この強誘電,反強誘電相はアキラル分子系としては二番目の発見例である。

在包含两种类型的弯曲链的主链聚合物中，如果弯曲链中的碳原子的数量是奇怪的，并且通过彼此隔离来形成近晶相，则近晶相成为铁电相，并进行研究以提供实验证据。作为主链聚合物，使用羟基二苯基羧酸作为中源来合成一系列聚合物，并与以太键连接的弯曲链（M碳数）连接的弯曲链（N碳数），并研究了液体晶体的结构和物理特性。结果表明，在n = 3，m = 11-19和n = 5，m = 15-19的聚合物中，发生了一个奇异的沮丧的近晶液晶相，周期为5 nm，并且发生了域反转。该结构可以视为抗fiferroelectric阶段，但无法捕获可替代状态的切换行为。另一方面，可以表明可以将相同的想法扩展到二聚体化合物，在这些系统中，可以观察到源自铁电和抗佛罗德电阶段的清晰开关现象。该铁电和抗抗逆抗阶段是ACHIRAL分子系统的第二个发现。

项目成果

渡辺順次: "高分子と液晶-その接点から生まれたアキラル強誘電液晶" 液晶. 2・1. 28-35 (1998)

Junji Watanabe：“聚合物和液晶-由它们的接触而产生的非手性铁电液晶”2・1（1998）。

Junji Watanabe, et.al.: "Smectic liquid crystals in main chaim type of polymers" Prog.Polym.Sci.22. 1053-1087 (1997)

Junji Watanabe 等人：“主链型聚合物中的近晶液晶”Prog.Polym.Sci.22。

J.Watanabe, et al.: "Frustrated liquid crystals in banana shaped molecules" Jpn.J.Appl.Phys.37. L139-L142 (1998)

J.Watanabe 等人：“香蕉形分子中的受抑液晶”Jpn.J.Appl.Phys.37。

Yasukazu Nakata and Junji Watanabe: "Frustrated Smectic Phase with Unusual Pensity Modulation along Layer Observed in Main Chain Type of Polymers" Polymer J.29. 193-197 (1997)

Yasukazu Nakata 和 Junji Watanabe：“在聚合物的主链类型中观察到的沿层观察到的受抑近晶相和异常的笔调调制”Polymer J.29。