顕微鏡観察とX線回折の同時測定システムの構築と新規液晶層構造の研究

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本研究の目的は、(1)新規液晶相構造をより詳細に検討できる様に、X線の照射域を確認できる顕微鏡を独自に取り付け、組織観察しながら回折実験が行えるX線回折システムを構築する、(2)これを用い、新規液晶相構造を決定し、分子キラリティとの関係を明らかにすることである。初年度は主にモニタ用の顕微鏡を独自に作製し、システムを組み上げた。本年度は実際に測定を行った。まず分子間のキラリティによる相互作用で発現すると考えらる新規キュービック相の解析を行い、その構造を1432と確定し、論文にまとめた。更に高温側にももう一つ構造の異なるブルーに呈色したキュービック相を発見し、リエントラント相転移を示すことを見出した。ベント型二量体型液晶に関しては、横電界処理配向により横幅1mm弱の一様ドメインを作成し、顕微鏡を使ってこの部分にX線を照射して層構造を解析することができるようになった。その結果、これまで末端鎖炭素数14,16は二重層構造と言われてきたが、今回その構造に起因する回折ピークの他に新たに広角側にピークが観測され、その結果からこれらの炭素数ではフラストレイト構造と二重層構造の共存構造、あるいは変調構造を形成している可能性が高いことがわかった。層内の秩序に関してはこのままではX線の強度が足りず、やはりコンフォーカルミラーによる集光が必要であるとの認識をあらためて実感する結果となった。これらの成果に関しては現在論文執筆中である。