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ベント型分子液晶系における末端アルキル鎖内の光学活性基の物性への影響

末端烷基链光学活性基团对弯曲分子液晶体系物理性能的影响

基本信息

批准号：
01J11510
负责人：
中田未知
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

折れ曲がった形状を持つベント型分子の形成する液晶相における強誘電性・反強誘電性の発現機構と、それらの極性を持つ液晶相で観察される新規な物性について研究を行った。まず、ベント型分子液晶相の極性の決定要因を解明するために、隣接層間の分子の相互作用に大きく寄与すると考えられる分子末端形状に着目した。従来のベント型液晶分子は直鎖型の分子末端鎖を持った分子形状で設計されており反強誘電性を発現する。一方、末端鎖が分岐構造を有するベント型分子が強誘電性を発現することを発見した。次に、ベント型分子の形成する反強誘電性液晶相における電場印加での分極反転過程の分子挙動に着目し、エネルギー散逸を考慮して運動方程式を導出しモデル化を行った。この結果、分極反転過程の分子運動として、分子の長軸周り回転と傾き方位回転の二種類のモードが存在することがわかった。この予想に基づき、分極反転過程の印加電圧依存性を詳細に観察した結果、これらの二種類の分子運動モードを実験的にも確認した。自発分極を有する結晶中においては、分極の配向方位の変形は結晶格子の歪みを生じるため、分極の広がり変形は存在できない。しかし、液晶相の多くは流動性を有し、ある程度の構造変形は許容される。大きな分極密度を有する液晶薄膜などでは、稀に、分極由来の広がり変形の存在が確認されている。ベント型分子の発現する極性液晶相は、棒状液晶に比べて自発分極が高い。このため、分極に由来する構造変形が起こりやすい系である。この点に着目して、強誘電性のベント型液晶相の自己保持膜の観察を行ったところ、分極の広がり変形に由来すると思われる周期的な縞構造が形成されることを確認した。この二次元構造を持つ液晶相に電場を印加して系内の自発分極を一様配向に揃えると、二次元構造が消失し、電場除去後、一時転移を伴って二次元構造に転移する過程をX線回折を用いて観察した。

The formation of molecules of different shapes and shapes, the development of mechanisms of strong and anti-strong inductivity, and the observation of new physical properties in liquid crystal phase were studied. The polarity of the liquid crystal phase depends on the molecular interaction between adjacent layers. The molecular shape of the new type liquid crystal molecules is designed to be directly locked and the molecular terminal locks are maintained, so that the strong electroconductivity can be realized. The discovery of strong electromagnetism in a single, terminal locked, bifurcated structure In addition, the formation of anti-ferroelectric liquid crystal phase in the electric field and molecular motion in the polarization process are considered to derive the equation of motion. As a result, the molecular motion of the polarization process, the long axis rotation of the molecule, and the inclination of the two types of rotation exist. The voltage dependence of these two kinds of molecular motions was investigated in detail. Since the polarization of the crystal, the orientation of the polarization is different from that of the crystal lattice. The liquid crystal phase has fluidity and structure. The existence of liquid crystal thin films with high polarization density is confirmed. The polar liquid crystal phase and rod-like liquid crystal phase are higher than that of the self-polarization phase. The origin of the structure of the pole and the pole is different. The formation of the periodic structure is confirmed by the observation of the formation of the strong inductive liquid crystal phase and the polarization of the liquid crystal phase The two-dimensional structure maintains the liquid crystal phase electric field, the self-polarization in the system, the alignment, the disappearance of the two-dimensional structure, the removal of the electric field, the temporary shift, and the shift of the two-dimensional structure.