強誘電・反強誘電性混合液晶におけるカイラル場と自発分極異常に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12450012
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 尾崎 雅則 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50204186)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤井 彰彦 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80304020) ; 吉野 勝美 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70029205)
• Keywords: 強誘電性液晶 / 自己保持膜 / 分極反転 / 自発分極

Research Abstract

強誘電性液晶は分子が層状に配列したスメクチック層構造を形成するために、自己保持膜の作製が可能である。そこで、自己保持膜並びに自己保持膜を固体基板表面に張り付けた自己保持転写薄膜における電界印加に伴う分極反転のダイナミクスを調べた。櫛形電極の付いたガラス基板上へ強誘電性自己保持膜を転写し、三角は電圧を印加した際に流れる分極反転電流を測定した。その結果、分極反転挙動は転写した膜の総数に依存し、特に、200層程度以下の薄膜においては分子の反転ダイナミクスが基板界面の影響を受けることが明らかとなった。また、非強誘電相であるスメクチックA相においても分極反転電流が観測され、しかも総数の減少に伴って分極反転電流から評価した自発分極の値が増大することを見出した。この減少は、液晶空気界面における分子がチルトされた結果によるものであると解釈される。一方、自己保持膜に制限は電圧を印加した際の分子反転に伴う自己保持膜の振動の解析を行った。その結果、膜の振動挙動は、液晶分子が接する自由界面の雰囲気に強く依存することが明らかとなった。特に、エタノール等の有機溶媒ガス雰囲気下では、膜の共振周波数のシフトが観測され、また、有機溶媒の種類によってそのシフト量が変化することが確認された。この現象は、自由界面のガスの種類によって自己保持膜の表面張力が変化したためと理解できる。さらに、減圧下での振動挙動の解析も行い、共振周波数の圧力依存性も見出した。