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粗視化分子モデルを用いたキラル液晶相の安定化メカニズムの解明

使用粗粒分子模型阐明手性液晶相的稳定机制

基本信息

批准号：
16J06012
负责人：
野澤拓磨
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では，キラリティが誘起するナノ構造液晶の特性を分子レベルで明らかにし，次世代の液晶デバイス開発の設計指針を示すことを目的としている。今年度は，初年度及び昨年度に作成したGay-Berneモデルのモンテカルロシミュレーションコードを用いて，キラリティとダイポールが液晶分子の相転移に与える影響について研究した。キラリティによってスメクチック相の形成が阻害されること，またそのような場合には弱い層構造を持ったコレステリック相が出現することなどを明らかにした。また，発展的な内容として液晶分子の液滴核生成シミュレーションを行い，液晶分子の核生成は非常に高い配向状態から始まり，一度分子配向が乱れた状態を経た後に，ネマチックな液滴が生成されることを明らかにした。これらの研究成果について纏め，査読付きの国際学術論文に２件報告した。実験系を再現するAtomisticなモデルを用いて上述の液晶相転移や核生成を研究するためには，モデルの点電荷同士の相互作用を高速に計算する必要がある。今年度はLinear-combination-based isotropic periodic sum (LIPS)法と呼ばれる高速に点電荷同士の相互作用を計算する手法において，高速フーリエ変換を組み合わせた計算方法を提案し，水バルクや気液界面系における精度や計算速度について調べた。これらの結果については査読付き国際学術論文へ第２著者として１件報告した。また，上述の研究内容をさらに発展させるために，University of the Philippines Diliman校のRicky Nellas教授とInstitute of Pharmaceutical and Structural BiologyのMatthieu Chavent博士を訪問し，液晶の相転移や核生成における解析方法についてディスカッションを行った。

This study aims to provide a molecular basis for the development of structural liquid crystals and design guidelines for the next generation of liquid crystal development. This year, the first year and the last year, the Gay-Berne series of liquid crystal molecules were studied. In the case of weak layer structure, the formation of phase resistance is obvious. The content of the liquid crystal molecule is very high alignment state, and the liquid crystal molecule is very high alignment state. The research results of this paper are included in the paper. There are 2 reports on international academic papers. It is necessary to study the phase shift and nuclear generation of liquid crystal in order to obtain the atomic structure of the system. In this paper, Linear-combination-based isotropic periodic sum (LIPS) method is proposed for the calculation of high speed point charge interaction. The second author and the first report of the international academic paper were published. During the development of the above research contents, Professor Ricky Nellas of the University of the Philippines Diliman and Dr. Matthieu Chavent of the Institute of Pharmaceutical and Structural Biology visited the analytical methods for phase shift and nuclear generation of liquid crystals.