極性コレステリック高分子液晶のらせん構造とレーザー光との相互作用に関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10450360
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture & Technology
• Principal Investigator: 宮田 清蔵 東京農工大学, 大学院・生物システム応用科学研究科, 教授 (90015066)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 戸木田 雅利 東京農工大学, 大学院・生物システム応用科学研究科, 助手 (30301170) ; 渡辺 敏行 東京農工大学, 工学部, 助教授 (10210923)
• Keywords: ポリーγ-ベンジルーLーグルタメート / ポリペプチド / SHG / 非線形光学効果 / コレステリック液晶 / 高分子液晶 / 極性ネマチック構造 / キラル極性ネマチック構造

Research Abstract

リオトロピックコレステリック液晶を形成するポリ-γ-ベンジル-L-グルタメート(PBLG)およびその誘導体を合成した。極性構造発現において重要な因子となる分子量はN-カルボン酸無水物(NCA)法によって重合し、分子量分散1.1程度のポリマーを得た。双極子モーメント及び分子超分極率の計算を量子化学計算によって行った。双極子モーメントは重合度に比例し、くり返し単位あたり4デバイであった。PBLGを溶液キャストし、徐々に溶媒を蒸発させることでピッチが連続的に変化するコレステリック構造を持つフィルムが作製できた。そのコレステリックフィルムにレーザー光を入射したところ、コレステリックらせんピッチがSHG波長に等しいところでのみSHGが確認された。また、入射光を直線偏光・円偏光としたところ、SHGの有無、およびSHGの偏光特性に違いが生じた。さらにコレステリックのらせんセンスが逆となるポリ-γ-ベンジル-L-グルタメート(PBDG)のコレステリックフイルムを用いた場合、PBLGとは対照的な実験結果を得た。キラル極性ネマチック液晶のSHGの振る舞いは、強誘電キラルスメクチック液晶でのらせん帰還分布型キャビティー効果とはまったく異なるものである。

Research Products

• [Publications] M.Tokita, K.Osada, J.Watanabe, M.Yamada: "Chain-folded Lamellar Structure in the Smectic H phase of a Main-chain polyester."Macromolecules. 31. 8590-8594 (1998)
• [Publications] H.W.Huang, K.Horie, M.Tokita, J.Watanabe: "Fluorescence study on intermolecular complex formation between mesogenic biphenyl moieties of main-chain thermotropic L.C. polyesters."Macromol. Chem. Phys.. 199. 1851-1858 (1998)
• [Publications] M.tokita, J.Watanabe: "Smectic Characteristics of main-chain polyesters as elusidated from a variation of layer thickness with a carbon number of aliphatic spaces in a wide range 5 to 20"High perform polym.. 10. 121-130 (1998)
• [Publications] M.Tokita, K.Osada, J.Watanabe: "Themotropic Liquid crystals of Main-Chain polyesters Having a Mesogenic 4,4'-Bibenzoate Unit. 10 Distinct orientation of molecules in a thin Sm CA film stretched from isotropic melt, providing evidence for the biaxiallity of the Sm CA"Liq. Cryst.. 24. 477-450 (1998)
• [Publications] M.Tokita, K.Osada, J.Watanabe: "Thermotropic Liquid Crystals of Main-Chain polyesters Having a Mesogenic 4,4'-Bibenzoate Unit. 11. Study on Smectic Liquid crystalling Grass"Polym. J.. 30. 589-595 (1998)
• [Publications] M.Tokita, K.Osada, J.Watanabe: "Thermotropic Liquid Crystals of Main-Chain polyesters Having a Mesogenic 4,4'-Bibenzoate Unit. 12. Unusual Orientation of Molecules in Fibers Drawn from smectic Melt."Polym. J.. 30. 687-690 (1998)
• [Publications] 宮田清蔵: "二十一世紀の光新時代を支える有機非線形光学材料"文部時報. 1456. 76-77 (1999)
• [Publications] 宮田清蔵: "次世代の光産業を担う有機非線形光学材料-ヘ型分子創成の経緯-"応用物理. 67・8. 908-909 (1998)
• [Publications] 宮田清蔵: "新しい有機EL素子 Novel Organic EL Devices"月刊ディスプレイ. 5. 91-95 (1998)
• [Publications] 鈴木宏典、戸木田雅利、渡辺敏行、宮田清蔵: "界面に共蒸着層を導入した有機素子の発光特性"信学技報. 7. 77-84 (1998)
• [Publications] Junji Watanabe, Yoshio Hirose, Masatoshi Tokita, Seizo Miyata: "Polar Structure in Polypeptide Cholesteric Liquid Crystals Evidenced from observation of Second-Harmonic Generation Due to the Helicototal cavity Effect"Macromolecules. 31・17. 5953-5939 (1998)
• [Publications] Toshiyuki Watanabe, Seizo Miyata: "Precise study of nonlinear optical coefficients and hyperpolarizabilities in cold-drawn and poled ferroelectric Nylon 11 films"JOURNAL OF CHEMICAL FHYSICS. 108・23. 9839-9850 (1998)
• [Publications] M.Tokita, J.Watanabe: "High Resolution ^<13>C NMR Studies for Crystalline and Liquid crystalline phases of PB-18"J. Mol. Struct.. 446. 215-221 (1998)
• [Publications] M.Tokita, J.Watanabe: "Self-Assembly of Liquid-Crystalline polyamide complexes through the Formation of Double Hydrogen Bonds."Macromolecules. 31. 3551-3555 (1998)
• [Publications] 戸木田雅利,宮田清蔵: "「界面活性剤が形成する液晶の構造」"化学と教育. 47・4. 242-244 (1999)
• [Publications] M.Tokita, S.Miyata: "Chain Folding of Main-Chain Polyesters in the Smectic A and CA phases with a Liquid-Like Association of Biphenyl Mesogen."Sen'i Gakkaishi. 55・1. 502-510 (1999)
• [Publications] 戸木田雅利、長田健介、土屋仁、渡辺順次: "主鎖型高分子のスメクチック液晶場におけるfolding構造"高分子論文集. 56. 184-194 (1999)
• [Publications] 廣瀬佳男、戸木田雅利、宮田清蔵、渡辺敏行、渡辺順次: "キラルネマチック液晶からの第二高調波発生"インテリジェント材料. 9・1. 18-22 (1999)
• [Publications] H.W.Huang, K.Horie, M.Tokita, J.Watanabe: "Fluorescence study on intermolecular complex formation between mesogenic biphenyl moieties of main-chain thermotropic LCP."Polymer. 40. 3013-3023 (1999)
• [Publications] Masatoshi Tokita, Seizo Miyata: "A Novel Blue Light Emitting Diode Using Tris (2,3-methyl-8-hydroxyquinoline) Aluminum (III) as Emitter"Jpn.J. Appl. Phys.. 38. 6762-6763 (1999)
• [Publications] Takeshi Kada, Atsushi Obara, Toshiyuki Watanabe, Seizo Miyata: "Fabrication of refractive index distributions in polymer Using a photochemical reaction."J. Appl. Phys.. 87・2. 638-642 (2000)