Numerical and experimental study of Freedericksz transition exhibited by liquid crystals with high ionic conductivity

Research Project

Project/Area Number	24K06970
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 13040:Biophysics, chemical physics and soft matter physics-related
Research Institution	Hokkai-Gakuen University
Principal Investigator	佐々木裕司北海学園大学, 工学部, 准教授 (00649741)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2026: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords	液晶 / パターン形成 / 自己組織化
Outline of Research at the Start	高い導電性をもつネマチック液晶材料を絶縁層で閉じ込め電圧を印加した場合、独特の自己組織化構造を示すことがこれまでの実験的研究から分かっている。一方で、その理論的な理解は不十分である。本研究では、ネマチック液晶材料の導電性によって、フレデリクス転移がどのように質的に変化するかを数値的・実験的に調べる。数値シミュレーションを通して現象を支配する方程式を決定した後、電場分布や分子配向など、局所構造について詳しく調べ、自己組織化の機構を明らかにする。さらには数値計算の利点を生かし、仮想的な液晶材料を想定して計算することで、新しい自己組織化構造や最適な物性値を予言し、それを実験的に検証する。