2000 Fiscal Year Annual Research Report
大きな双極子モーメントを有する棒状分子における極性液晶構造の形成メカニズム
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12750792
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
戸木田 雅利 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (30301170)
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| Keywords | 極性液晶 / 第2次高調波発生 / 非線形光学効果 / 双極子モーメント / 極性構造 |
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| Research Abstract |
(1)光学的等方性溶媒キャストフィルムの調製
本研究では、現在までに用いた試料の中でSHG活性が一番高い、ヒドロキシ安息香酸をベースとしたポリエステルを用いた。この試料はサーモトロピック性であるが、液晶-液体転移温度が分解点以上であり、加熱により液体状態を実現できない。申請者は、既報告の方法で、溶媒キャスト法により光学的に等方的な膜を作製し、このフィルムを等方相とし、下記の実験を行った。
(2)等方相からの液晶化、極性構造の発現過程の測定
上記で調製したフィルムを液晶温度に昇温すると、液晶相が発現する。この過程を偏光顕微鏡観察、DSC、光散乱測定、広角X線回折で測定した。偏光顕微鏡観察を定量的に扱うために、透過光強度測定を行った。液晶化に伴う極性構造の発現を、Nd:YAGレーザーを用いたSHG強度変化で捉えることに成功した。
(3)延伸処理したキャストフィルムにおける液晶化、極性構造の発現過程の測定
申請者は、液晶化により分子長軸方位が揃うことで、双極子-双極子相互作用が大きくなり極性構造が安定化すると考えている。極性構造の発現は、分子が長軸方向を変えずに並進運動し、同じ向きの双極子を持ったもの同士がレーザーの波長オーダー以上の大きさを持ったドメインを形成する。これを実証するために、キャストフィルムを延伸し、あらかじめ分子長軸方位を揃えたフィルムを液晶温度に昇温し、極性構造発現過程をSHG強度により捉え、かつ配向の乱れが生じないことを広角X線回折で保証する。しかしながら、分子の配向が起こる前にキャストフィルムが破断してしてしまい、現在のところ,計画時に想定している結果は得られていない。
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[Publications] M.Tokita et al.: "Thermotropic Liquid Crystals of Polyesters Having a Mesogenic p,p'-Bibenzoate Unit.13."Macromolecules. 33. 7420-7425 (2000)
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[Publications] T.Furukawa and M.Tokita: "Dielectric Relaxation and Molecular Motion in the Chiral Main-Chain Liquid Crystalline Copolyester, BB-4^* (2-Me)/BB-6"Polym.J.. 32. 122-126 (2000)
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[Publications] M.Tokita et al.: "Liquid Crystalline Polymers -Several Interesting Fields Exploited from Understanding of Polymeric Effect on smectic Liquid Crystal-"Rapid Prog.Polym.Phys.Jpn.. In press. (2000)
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[Publications] T.Uno and M.Tokita: "Characterization for Melt-Spun Fiber of Fluorocarbon Polymer 1.Copolymer of Tetrafluoroethylene and Hexafluoropropylene"Sen'i Gakkai-shi. 56. 569-572 (2000)
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[Publications] K.Fu and M.Tokita: "Aromatic Polyesters with Flexible Side Chain.8.Studies on Long Periodical Structure Observed in Layered Crystalline Phase"Macromolecules. 33. 8367-8370 (2000)
