1999 Fiscal Year Annual Research Report

回転磁場下における液晶の電気流体力学的不安定性

Research Project

Project/Area Number	10740194
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	日高芳樹九州大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70274511)
Keywords	ネマチック液晶 / 電気流体力学的不安定性 / 散逸構造 / ホメオトロピック配向系 / ゴールドストーン・モード / ソフトモード乱流 / 回転磁場 / シェブロン
Research Abstract	ネマチック液晶に電場を印加することで発生する電気対流現象(電気流体力学的不安定性)は,非平衡開放系における散逸構造の典型例として幅広く研究が行われている.特に近年は,対称性の観点から,棒状液晶分子が電極に対して垂直に配向したホメオトロピック配向系に注目が集まっている.このようなホメオトロピック系に電場を印加すると,まず初めにフレデリクス転移によって系の連続回転対称性が自発的に破れるためゴールドストーン・モードが生じ,さらに高い電場を加えると電気流体力学的不安定性によって系内に短波長の対流モードが生じる.このようなゴールドストーン・モードと対流モードが共存する系では,ソフトモード乱流と呼ばれる時空カオスが対流発生と同時に超臨界的に発生する. 本研究では,磁場中で電気対流を発生させ,さらに磁場中で試料を回転させることにより(波数ゼロの)回転モードを強制的に励起させ,その回転モードの対流パターンへの影響を調べた.パターンの振る舞いは印加電圧の周波数によってノーマル・ロールとオブリーク・ロールに分けられるため,それぞれの領域で観測した.液晶分子は磁場に平行になろうとして磁場に追随して回転するが,回転が速くなると追随できなくなる.そのような非同期領域ではソフトモード乱流と同様の等方的なカオス・パターンが現れた.これは,オブリーク・ロールにおけるカイラル対称性の破れが等方的なパターンの発生に寄与していることを示す.またノーマル・ロールの非同期領域では,defect-mediatedシェブロンと類似の周期的に欠陥の配列したパターンが現れた.これらのことから,ソフトモード乱流の発生メカニズムがオブリーク・ルールとノーマル・ロールでは全く異なることがわかった.

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Jong-Hoon HUH et al.: "Formation Scenarios for Nonlinear Patterns in Electroconvection under Controlling Goldstone Modes in Magnetic Field"Journal of the Physical Society of Japan. Vol.38,No.5. 1567-1577 (1999)
[Publications] Jong-Hoon HUH et al.: "New Scenario to Spatio-Temporal Chaos in Normal Rolls Regime with Magnetic Field in Electroconvection of Homeotropic Nematics"Molecular Crystals and Liquid Crystals. Vol.328. 497-504 (1999)
[Publications] Yoshiki HIDAKA et al.: "Pattern Formation in Electroconvection of Nematics under Spatially-Periodic Force"Molecular Crystals and Liquid Crystals. Vol.328. 565-572 (1999)
[Publications] 日高芳樹他: "ゴールドストーン・モードの存在する対流系における時空カオス"京都大学数理解析研究所講究録. Vol.1081. 1-9 (1999)
[Publications] Jong-Hoon HUH et al.: "Novel Pattern Transition Scenarios in Electroconvection in Homeotropic Nematics under Magnetic Field"京都大学数理解析研究所講究録. Vol.1081. 10-18 (1999)
[Publications] 森信彰他: "液晶の電気流体力学的不安定性におけるシェブロン・パターンの多様性"京都大学数理解析研究所講究録. Vol.1081. 19-29 (1999)

1999 Fiscal Year Annual Research Report

回転磁場下における液晶の電気流体力学的不安定性

Principal Investigator

日高 芳樹 九州大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70274511)

Research Products

[Publications] Jong-Hoon HUH et al.: "Formation Scenarios for Nonlinear Patterns in Electroconvection under Controlling Goldstone Modes in Magnetic Field"Journal of the Physical Society of Japan. Vol.38,No.5. 1567-1577 (1999)

[Publications] Jong-Hoon HUH et al.: "New Scenario to Spatio-Temporal Chaos in Normal Rolls Regime with Magnetic Field in Electroconvection of Homeotropic Nematics"Molecular Crystals and Liquid Crystals. Vol.328. 497-504 (1999)

[Publications] Yoshiki HIDAKA et al.: "Pattern Formation in Electroconvection of Nematics under Spatially-Periodic Force"Molecular Crystals and Liquid Crystals. Vol.328. 565-572 (1999)

[Publications] 日高芳樹 他: "ゴールドストーン・モードの存在する対流系における時空カオス"京都大学数理解析研究所講究録. Vol.1081. 1-9 (1999)

[Publications] Jong-Hoon HUH et al.: "Novel Pattern Transition Scenarios in Electroconvection in Homeotropic Nematics under Magnetic Field"京都大学数理解析研究所講究録. Vol.1081. 10-18 (1999)

[Publications] 森 信彰 他: "液晶の電気流体力学的不安定性におけるシェブロン・パターンの多様性"京都大学数理解析研究所講究録. Vol.1081. 19-29 (1999)

日高芳樹九州大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70274511)

[Publications] 日高芳樹他: "ゴールドストーン・モードの存在する対流系における時空カオス"京都大学数理解析研究所講究録. Vol.1081. 1-9 (1999)

[Publications] 森信彰他: "液晶の電気流体力学的不安定性におけるシェブロン・パターンの多様性"京都大学数理解析研究所講究録. Vol.1081. 19-29 (1999)