2015 Fiscal Year Annual Research Report
階層的静的・動的ヘテロジニティの制御と新奇トポロジカル相転移の創生
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15H03709
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山本 潤 京都大学, 理学研究科, 教授 (10200809)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | トポロジカル / 揺らぎ顕微鏡 / ガラス転移 / 動的不均一性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究目的である「階層的トポロジカル相転移と静的・動的ヘテロジニティ」の本質に迫るために、初年度は以下の項目を重点的に研究した。
１．アクティブDDSシェル 研究代表者は、マイクロフルイディクスという方法を用いて、100μｍ以下の液晶核や液晶殻を持ったエマルジョンを水中に分散させ、微小球のコレステリックレーザ―球の作成に成功している。この技術を応用して、まずは液晶エマルジョンを作成し、エマルジョン上での相転移を確認するとともに、薬物を模倣したトレーサー用の色素のリリースの実験に着手した。一方で、光励起による相転移を微小エマルジョン上に誘起するために、別の光官能性色素を混合して、光励起によるエマルジョン上の相転移の観測を試みた。
2. トポロジカルガラス 代表者により発見されたSmBPIso相のなかでも、液晶化合物の特殊な組み合わせでは、数10℃以上過冷却し、その相のダイナミクスにはガラスやゲルに特徴的なロングタイムテールが現れることが、動的光散乱測定からわかっている。蛍光拡散の実験から分子の並進自由度が液体状態にあることを別途確認しており、通常の並進自由度の凍結によって起こるガラス転移とは全く異なる、新しいトポロジカルガラス状態であることが推測される。最終的には揺らぎ顕微鏡で動的不均一性の観測を行うことを前提に、本年度は配向揺らぎダイナミクスの濃度・温度依存性を系統的に研究し、次年度以降動的空間不均一性の観測を行って現象の本質を明らかにする。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
初年度は、アクティブＤＤＳの試作に必要なナノスケールでの相転移を光誘起するための色素と、その変化をプローブするための色素の選定に時間を費やして、やや遅れた進捗状況であった。２年次初頭に、モデル的な色素の選定を終えて、必要な波長可変励起光源も購入したので、２年次後半は研究を一気に加速できると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
２年次の主たる研究項目である、揺らぎ顕微鏡を用いたトポロジカルガラス状態の動的空間不均一性の可視化を実現するため、トポロジカルガラス状態の稀有なモデルである、SmBPIso相を発現する液晶混合系の相図や動的光散乱測定、Ｘ線測定などを進めている。次年度は揺らぎ顕微鏡を最適化しながら、最終年度に未知の物性を明らかにすべく、段階的に研究を進める準備を進めている。
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