高分子効果により発現する新規強誘電スメクチック液晶に関する研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06651042
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 渡辺 順次 東京工業大学, 工学部, 教授 (90111666)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 古屋 秀峰 東京工業大学, 工学部, 助手 (90251652)
• Keywords: 液晶 / スメクチック液晶 / 強誘電相 / 偶奇効果 / 主鎖型液晶高分子 / 反転ドメイン構造

Research Abstract

二種のアルキル基曲鎖をエーテル、エーテル結合基でビフェニルメソゲン基と連結した以下の主鎖型高分子を合成し、そのサーモトロピック・スメクチック液晶特性を調べ、以下のことを明らかにした。
(1)エーテル結合で導入されたアルキル鎖の炭素数mとエステル結合で導入されたアルキル鎖の炭素数nの相方に、あまり差がない場合は、両屈曲鎖は相互に混合した単一層構造のスメクチック相を形成する。この場合、m,n共に偶数、あるいはいずれか一方が偶数の組み合わせで、スメクチックA相が現われ、一方m,n共に奇数の時はスメクチックCA相が出現することがわかった。
(2)m,nの長さに著しく差がある場合は、両屈曲鎖はそれぞれ偏折をおこし、二重層構造となることがわかった。二重層構造は三種認められ、m,n共に偶数の場合はスメクチックC相、m,nの偶数が異なる場合は、スメクチックCA相となり、m,nが共に奇数の場合は、特異なフラストレーション構造を持ったスメクチック相が現われることがわかった。
(3)m,nが共に奇数系の二重層構造のスメクチック相は、基本的には強誘電相であることが、その構造対称性から予想されるが、フラストレーション構造は、自発分極方位が周期的に反転した反転ドメイン、すなわち、自発分極の二次元逃避により生み出されたものと説明された。

Research Products

• [Publications] J.Watanabe,et al.: "Frustrated bilay smectic phase in main-chain polymers" J.Phys.II France. 4. 581-588 (1994)
• [Publications] Y.Nakata and J.Watanabe: "A new type of Main-chain liquid-aystal polymer" J.Mater.Chem.4(11). 1699-1703 (1994)
• [Publications] 林学・渡辺順次: "主鎖型液晶高分子のスメクチック液晶" 固体物理. 29. 49-56 (1994)