ソフトマターの構造・ダイナミクスに対する空間拘束効果

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06F06802
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 田中 肇 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (60159019)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): REGIS Guegan 東京大学, 生産技術研究所, 外国人特別研究員
• Keywords: ソフトマター / 構造形成 / 空間拘束 / 秩序・無秩序転移

Research Abstract

ソフトマターとは、高分子・液晶・両親媒性分子といった、柔らかい凝縮系の総称である。このような系は、非常に大きい内部自由度を持ち、従来の物質にないユニークな物性を示し、学術的・工学的側面から、また、生体系のモデルとして、近年大きな注目を集めている。これらの系は、しばしば相分離現象、相転移現象を示し、その内部自由度がどのような影響を及ぼすかについては、まだ明らかになっていない点も多い。本研究ではソフトマターを特微付ける長さが通常の系に比べ大きいため、比較的巨視的な空間拘束でも強い閉じ込め効果が期待される点に注目し、空間拘束下における相転移現象に迫ることを目指す。特に空間拘束下での相分離、結晶化、液晶化、ガラス化に注目して、構造・ダイナミクスの両面から研究を行う。
本年度は、ソフトマターの相転移・相分離現象における閉じ込めの効果を調べた。具体的にはまず、リオトロピック液晶系を、間隔を制御した二枚のスライドガラス、キャピラリーセルに封入し、有限空間における秩序変数の揺らぎや相転移挙動がバルク中のものと比べ、どういった違いがあるかを調べた。また、顕微ラマン分光装置を用い、温度制御下でリオトロピック中の水分子のラマンスペクトルを測定し、水分子どうしの結合が、水分子を取り囲む高次の膜階層構造(スポンジ・ラメラ)の違いによって、どのように変化するかを詳細に測定した。