基板界面による強誘電性液晶の層構造及び物性制御と新界面評価システムの試作

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04205048
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 福田 敦夫 東京工業大学, 工学部, 教授 (10013484)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 梶川 浩太郎 東京工業大学, 工学部, 助手 (10214305) ; 竹添 秀男 東京工業大学, 工学部, 教授 (10108194)
• Keywords: 強誘電性液晶 / 反強誘電性液晶 / 強性レーリー散乱 / 拡散定数 / X線回折 / コノスコープ像

Research Abstract

反強誘電性を示す液晶について基礎、応用の両面から研究を行った。主な成果は、(1)捩位と呼ばれる複合欠陥の発見、(2)コノスコープ像観察による副次相(SmCa*)の構造解析と悪魔の階段の出研、(3)さまざまな副次相を持つ液晶の混合物のコノスコーポ象観察による、電場-温度相図の作製と強誘電的および反強誘電的相互作用競合による解釈、(4)バイアス電場下での誘電測定と電場誘起悪魔の階段の出現、(5)3種の同族列液晶のX線回折による層間隔測定と分子2量体化モデルの検討、(6)スメクティック層間隔に対する高次X線回折の測定と層の秩序度の決定、などである。
液晶セル中での界面近傍の分子の拡散挙動を研究するための全反射強制レーリー散乱装置を、当初の的目通り、おそらく世界で初めてかなり高い完成度で構築できた。この装置を用いて、一様に配向したネマティック液晶中での棒状染料分子の報散定数に対する、界面の影響を調べた。この結果、界面ではバルクと比較して速い拡散過程があることが分かった。界面の影響であることを確認するために、通常の強制レーリー散乱による拡散定数測定のセル厚依存性を測定した。この結果、2μm厚のセルで確かに速い拡散が観測され、界面での速い拡散は本質的なものであることが分かった。金属など固定表面近傍での不純物原子の拡散では表面近傍の欠陥構造やボイドのために完全結晶中と比べて拡散定数は大きいことが知られている。ネマティックのような流動性のある液晶中でも表面近傍の配向乱れによって同様のことが起こッている可能性が考えられる。

Research Products

• [Publications] A.Ikeda et al.: "Study on Molecular Dimerization Inducing the Antiferroelectric Liguid Crystalline Phase by Measuring the Smectic Layer Thickness in Various Compounds" Jpn.J.Appl.Phys.32. L97-L100 (1993)
• [Publications] T.Isozaki et al.: "Competition hetwean Ferroelectric and Antiferroelcctric Interactions Stalilizing Varieties of Phases in Binary Mixture of Smectic Liguid Crystals" Jpn.J.Appl.Phys.31. L1435-L1438 (1992)
• [Publications] T.Isozaki et al.: "Conoscopic Study of the SmCa^* Phase and the Devil's Stairace in an Autiferrollectric Liguid Crystal" Lig.Cryst.12. 59-70 (1992)
• [Publications] N.Okabe et al.: "Reentrant Artiferroelectric Phase in 4-(1-Methylheptyloxycarbtnyl)phanyl 4'-Octylbiphenyl-4-Carboxylat" Jpn.J.Appl.Phys.31. L793-L796 (1992)