Thermal-responsive wetting sheets localized within mesomeric interfacial region

热响应润湿片位于介观界面区域内

基本信息

批准号：
16H06037
负责人：
謝暁晨
金额：
$ 7.32万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-01 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、(1)基板-液晶界面のメソスコピックな領域において液晶が作る、また、2次元的濡れ構造(界面濡れシート)の形成メカニズムを実験・理論の両面から理解し、さらにこの知見を元に界面濡れシートの生成・凍結・消滅を能動制御することで、界面濡れがもたらすユニークな機能性および応用の可能性を探究する。具体的には、(1)界面に局在した液晶濡れシートの形成過程において、バルクと界面付近それぞれにおける分子の静的・動的挙動をX線・プローブ顕微鏡・非線形光学などにより直接観察する。(2) (1)で得られた知見を元に、電場を中心とした濡れシートの積極的な誘起及びコントロールを試みる。(3) (2)の界面に存在する濡れシートを制御することで液晶バルクの配向および欠陥制御を行うことにより、光電場で制御できる表示/メモリーデバイスやセルフフォーマブルなトポロジカル周期パターンなどユニークな機能性の創出を行う。これまでの研究において、温度・光応答型(アンカリング)配向転移を引き起こす幾つかのモデル系において、界面付近に局在化したナノメートルスケールのスメクティック2次元濡れ構造が熱・光刺激に応じて生成(消滅)・成長(縮小) することによって、液晶材料のバルクの配向状態が変化することを明らかにしてきた。具体的には、液晶/基板界面付近において、垂直配向を示す濡れ構造と、ティルトまたは水平配向を示すドメインが共存し、界面付近に配向フラストレーションが溜まることで配向転移が発現する。今年度は、これらのナノメートルスケールの2次元濡れ構造を光によってアクティブコントロールできるようになり、界面濡れシートを光刺激により制御することで液晶の自己組織化トポロジカル構造の形成と制御を試みた。

在这项研究中，（1）我们了解由实验和理论从介质晶体界面中液晶形成的二维润湿结构（界面润湿片）的机制，我们探索了通过积极地控制生成和Annih interfations of nike for in nihih iNHIH iNIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIH ILLICHIH ILLICHIH ILLICHIHIHIH ILLICHIHIHIH ILLICHIHIHIH ILLICHIHIHIH互动。具体而言，（1）在形成位于界面处的液晶润湿板的过程中，使用X射线，探针显微镜，非线性光学等。（2）基于（1）在（1）中，我们试图在电动和控制范围内进行电位，直接在（2）中直接观察分子在整体和界面附近的静态和动态行为。（2）。（3）通过控制界面上存在的润湿板（2），进行了液晶体积的对齐和缺陷控制，可以通过光电场和可自我形成的拓扑周期性模式来控制的独特功能，例如显示/记忆设备。先前的研究表明，在某些模型系统中，引起温度光响应性（锚定）比对过渡，当纳米级尺度近晶2D润湿结构所定位在界面附近（消失）并因热和光刺激而响应（减少）时，液晶材料的批量对齐状态会发生变化。具体而言，显示垂直对齐的润湿结构和显示在液晶/底物界面附近的倾斜或水平对齐的结构域共存，并且方向挫折在界面附近积累，从而导致对齐过渡。今年，这些纳米规模的二维润湿结构可以使用光积极控制，我们试图通过用光刺激来控制界面润湿板，从而形成和控制液晶的自组装拓扑结构。