2015 Fiscal Year Annual Research Report
無機ナノシート液晶の光操作による動的階層構造の自在制御と機能
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15H03878
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
中戸 晃之 九州工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10237315)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川俣 純 山口大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (40214689)
岩井 俊昭 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80183193)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 無機工業材料 / ナノ材料 / 層状・層間化合物 / ナノシート / 液晶 / コロイド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、層状結晶を剥離させたナノシートが形成するナノシート液晶について、光ピンセット操作によって液晶の動的階層構造を制御し、液晶の自発配向やマクロな電場配向では不可能な様式をもち可動な構造形成を行わせることである。本年度は、ナノシート単粒子の光ピンセット操作を確立し、液晶の局所構造変調を実現することをめざした。
(1) 光ピンセットの構築
波長532 nmのレーザー光を光学顕微鏡に導き、試料に照射する光ピンセットを構築した。レーザー光は、空間光変調器（SLM）を介して、直線偏光、円偏光、光渦などの異なる形状で試料に照射できるようにした。ナノシートの配向は、液晶試料の偏光顕微鏡観察によって追跡するようにした。
(2) 光ピンセットによる局所配向制御
ニオブ酸ナノシート液晶にレーザー光を集光して照射したところ、集光点とその近傍で、ナノシートの配向変化を示唆する偏光顕微鏡像の変化が観察された。この顕微鏡像の変化は、ポリスチレン球による比較実験の結果などの結果との照合により、レーザー光のピンセット作用によるものであることを確認した。偏光顕微鏡像に現れた光学組織より、ナノシートは、レーザー光と平行に配向していると結論づけられた。以上より、光ピンセットによってナノシート液晶を局所配向させられることを明らかにした。一方、ナノシート液晶にドメイン成長を行わせてからレーザー光を照射した場合は、液晶の組織構造にほとんど変化はみられなかった。よって、ナノシート液晶をドメイン単位で操作するには至らなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
年度当初の予定をおおむね達成したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
光ピンセットによるナノシート配向を具体的に明らかにするとともに、入射光形状の違い（直線偏光、円偏光、光渦）や集光点の多点化によって、配向制御の多様化をめざす。また、ドメイン成長した液晶を操作する条件を探索する。
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