棒状高分子液晶の電場により誘起されるバンド構造と非線型挙動

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棒状高分子液晶溶液(ポリ-γ-ベンジルL-グルタメート/4塩化エタン溶液;濃度0.19v/v)を試料とし、電極として金を部分的に蒸着した2枚のガラス板の間に試料溶液を挟み、左右(ガラス板に平行)に低周波交流電界を印加し、電界反転に伴うバンド構造の出現、消滅機構を解明することを試みた。その過程の偏光顕微鏡画像をビデオに録画し、この画像の明暗をグレイスケールでデジタル化し、画素単位の透過光強度に換算して再記録した。画像処理プログラムを用いて、記録画像より特定の1ライン(電場に平行)を取り出し、そのラインの透過光強度の時間変化より画素単位での分子ディレクターの変化を解析することができた。その結果、印加交流の波形(三角波、矩形波、サイン波)、周波数および電圧の変化に伴い、3種類の応答挙動が観察された。周波数0.05Hz以下では、1周期に4回のバンド構造の出現が観察され、この領域で矩形波を印加し、隣接ドメイン内でのディレクター回転方向及び回転速度の相関、1個のドメイン内でのディレクターの時間的、空間的揺らぎおよびその電圧依存性についての情報を得た。