1995 Fiscal Year Annual Research Report
液晶における反強誘電性の発現機構に関する分子運動論的研究
Project/Area Number |
06102005
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Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
Principal Investigator |
福田 敦夫 東京工業大学, 工学部, 教授 (10013484)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高西 陽一 東京工業大学, 工学部, 助手 (80251619)
石川 謙 東京工業大学, 工学部, 助教授 (10176159)
竹添 秀男 東京工業大学, 工学部, 教授 (10108194)
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Keywords | 反強誘電性液晶 / 赤外分光 / マラン分光 / 円偏光2色性(CD)分光 / 光カー効果 / 悪魔の階段 / 無閾反強誘電性 |
Research Abstract |
本年度購入したFTIR分光装置を立ち上げ,増額により購入可能となったCD/ORD分光装置を発注し,H6年度概要に記した3,4,6,7を論文として公表し,さらに下記の点を明らかにした. 1.キラルパックカラムを使ってキラル鎖・アキラル鎖を別々に重水素化したMHPOBCを合成し,偏光FTIR分光測定を行い,SAにおいてもキラル鎖は骨格部に対し54.7°(マジック角)よりも大きく傾き歳差運動していることを明らかにした. 2.キラル鎖および骨格部カルボニル基の偏光赤外吸収スペクトルを[層⊥基板]セルばかりでなく[層〓基板]セルにおいても測定し,SC_A^*の対称性を考慮して解析し,スメクティック層境界に傾き面と平行に発現する自発分極がSC_A^*を安定化するとのP_Xモデルを提唱した. 3.反強誘電性液晶ディスプレイを目指してメーカーにより開発された材料のなかに,直流閾値および履歴現象に特徴づけられた3安定スイッチングとは全く異なったV字型スイッチングを示すものを見出し,固体の常識には反する無閾反強誘電性(Thresholdless Antiferroelectricity)という概念を提唱した.スメクティック層間における分子長軸の傾きの相関が消失した極限として考えられる概念であり,悪魔の段階SC_A^*(q_r)とも密接な係わりがある. 4.サブピコ秒強力レーザー光源を使った光カー効果によりSA-SC^*およびSA-SC_A^*を調べ,SAにおいてcritical slowing downが起こらないことを確認した. 5.^<13>C NMR CP/MASを立ち上げ,SC^*において骨格部の^<13>Cが0.1ppm程度低磁場シフトすることを見出し,カルボニル基を含む骨格部の2面角変化によると推定した. 6.^<19>F NMR MASを立ち上げ,SC^*において5と類似の異常を見出した. 7.^<19>F広幅NMRを立ち上げ,全重水素化したTFMHPOBCを用いてキラル部-CF_3の3ケの^<19>Fによる3本線(triplet)を観測し,-CF_3が高速回転していることを確認するとともに,予備的な解析を行った. 8.^1H広幅NMRを立ち上げ,カラル部-CH_3以外を全重水素化した試料を用いて,7と同様の3本線を観測した. 9.配向セルの評価法および分子の運動性を総合的に評価する拡散測定に関する論文を3報まとめた.
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[Publications] S. Inui: "Thresholdless Antiferroelectricity in Liquid Crystals and its Application to Displays" J. Mater. Chem. in press. (1995)
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[Publications] M. Neundorf: "Novel Type of Antiferroelectricity in the Hexatic Smectic I_A Phase" J. Mater. Chem. 5. 2221-2223 (1995)
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[Publications] Y. Ouchi: "Effect of the Teminal Branching structure of Some Liquid-Crystalline Biphenyl Carbonylates on the Stability of the Antiferroelectric Phase" J. Mater. Chem. 5. 2297- (1995)
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[Publications] K. Shirota: "Surface Orientation of Polyimede Alignment Layer Studied by Optical Second-Harmonic Generation" Jpn. J. Appl. Phys.34. L316-L319 (1995)
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[Publications] T. Kusumoto: "The Importance of the Electric Interaction for Stabilizing the Antiferroelectric Smectic Liquid-Crystalline Phase" Jpn. J. Appl. Phys.34. L830-L832 (1995)
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[Publications] K. Shirota: "Modified Crystal Rotation Method for Measuring High Pretilt Angle in Liquid Crystal Cells" Jpn. J. Appl. Phys.34. 4905-4906 (1995)
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[Publications] Y. Takanishi: "Spontaneous Layer Twist in a Stripe Texture of Chiral Ferroelectric Smectics Observed by Synchrotron X-Ray Microdiffraction" Jpn. J. Appl. Phys.35(in press). (1996)
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[Publications] J. Li: "Circular Dichroism in Ferroelecric and Antiferroelectric Liquid Crystals" L Cryst.18. 239-250 (1995)
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[Publications] T. Moriyama: "Binary Mass Diffusion in Smectic C and C_A Phases as Observed by Forced Rayleigh Scattering" Liq. Cryst.18. 639-643 (1995)
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[Publications] Y. Takanishi: "Higher Smectic Layer Order Parameters in Liquid Crystals Determined by X-Ray Diffraction and the Effect of Antiferroelectricity" Phys. Rev. E. 51. 400-406 (1995)
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[Publications] K. H. Kim: "Orientation of Alkyl Chains and Hindered Rotation of Carbonyl Group in the Smectic-C^* Phase of Antiferroelectric Liquid Crystals Studied by FTIR" Phys. Rev. E. 51. 2166-2175 (1995)
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[Publications] K. Miyachi: "Spontaneous Polarization Parallel to the Tilt Plane in the Antiferroelectric Chiral Smectic-C_A Phase of Liquid Crystals as Observed by Polarized Infrared Spectroscopy" Phys. Rev. E. 52. R2153-R2156 (1995)
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[Publications] A. Fukuda: "Pretransitional Effect in AF-F Switching: To Suppress It or to Enhance It, That is the Question about AFLCDs" Asia Display's 95 Abst. (15th Int. Display Research Conf. (Oct. 16-18, 1995, Hamamatsu, Japan)). Invited Paper. S6 (1995)
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[Publications] A. Fukuda: "Antiferroelectric Liquid Crystal Materials and Displays" MC2 Abst. (2nd Int. Conf. on Materials Chemistry (July 17-21, 1995, Univ. of Kent at Canterbury). (Plenary Lecture). (1995)