高分子効果による液晶の双極子配向制御-新規強誘電,反強誘電スメクチック

Research Project

Project/Area Number	09875242
Research Category	Grant-in-Aid for Exploratory Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	高分子構造・物性(含繊維)
Research Institution	Tokyo Institute of Technology
Principal Investigator	渡辺順次東京工業大学, 工学部, 教授 (90111666)
Project Period (FY)	1997
Project Status	Completed (Fiscal Year 1997)
Budget Amount *help	¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000) Fiscal Year 1997: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Keywords	高分子 / 液晶 / 強誘電液晶 / スメクチック相 / 双極子 / 自発分極 / 屈曲鎖 / 配向制御
Research Abstract	二種の屈曲鎖を含む主鎖型高分子において,屈曲鎖炭素数がともに奇数でかつ相互に偏析をしてスメクチック相が形成されるならば,強誘電相となることを対称性の考察より明らにし,その実験的証左を与えるべく研究を行った。主鎖型高分子として,ヒドロキシビフェニルカルボン酸をメソゲンとし,エステル結合で連結した屈曲鎖(炭素数 n)とエーテル結合で連結した屈曲鎖(炭素数 m)を有する一連の高分子を合成し,液晶の構造・物性を調べた。その結果,n=3,m=11〜19,またn=5,m=15〜19の高分子において,分極方位が,5nm を周期とし,規則的にドメイン反転した特異なフラストレイトスメクチック液晶相が出現することを明らかにした。その構造は,反強誘電相とみなすことができるが,三安定状態のスイッチング挙動をとらえるには至らなかった。一方,同じ考え方を二量体化合物にも拡張し得ることを示すとともに,これらの系においては,強誘電相,反強誘電相に由来する明確なスイッチング現象を観測することができた。この強誘電,反強誘電相はアキラル分子系としては二番目の発見例である。