Establishment of a molecular self-organization mechanism using localized ions and its applications for photonic functional materials

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18H01851
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 29010:Applied physical properties-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Sasaki Yuji 北海道大学, 工学研究院, 助教 (00649741)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 液晶 / 自己組織化 / パターン形成 / 表面改質

Outline of Final Research Achievements

A bottom-up method for micropatterning topological defects in nematic liquid crystals (NLCs) is explored. In this study, we used ultraviolet/ozone treatment in order to align the director field of NLCs on a polysiloxane surface. A micropattern formation of topological defects was observed for various types of NLCs. The effect of the accumulated ions contained in NLCs was examined. Particularly, by applying area-selective surface modification, it is found that the uniform micropattern can be observed over a large area. The idea enabled to generate different types of patterns, which could be useful for further optical studies.

Free Research Field

ソフトマターの物理

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

液晶材料において分子配向を制御することは、応用面から常に重要である。従来の液晶デバイスでは、分子配向の欠陥は不必要なものとされてきた。それに対し、近年になり、欠陥構造に由来する光学特性を利用した素子が実用化されはじめ、分子配向欠陥を制御する方法の確立が必要とされている。本研究では、分子配向欠陥を規則正しくミクロなスケールで配列させるボトムアップ型の手法を確立した。欠陥を使った光学実験を実験室レベルで容易に実施できるようになると期待される。