2020 Fiscal Year Annual Research Report
Noise effects onTraveling waves and solitons in one-dimensional liquid crystal cells
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18K03464
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
許 宗ふん 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (50325578)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 液晶電気対流 / 発生閾値電圧 / 波数 / ゆらぎ / 振幅ノイズ / 位相ノイズ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では本報告者によって初めて試みた「In-plane switching (IPS)」タイプの1次元液晶セルを用いて，液晶電気対流(Electroconvection: EC)におけるノイズの影響を研究調査した．前年度までの進行波（Traveling waves:TW）及び孤立波（Localized waves:LW）の発生閾値電圧や速度及び進行方向に関するノイズの影響，さらに磁場を用いた進行方向の制御結果を踏まえて，本年度は1次元TWの波数と比較するため，2次元定常波（Williams domains:WD）の波数を調査した．以下はその主な結果である．
①これまでECの発生閾値電圧Vcとともにその構造（波数kc）の電圧及び周波数依存性が調査されてきた．しかしながら，ノイズのような外部パラメータに対する調査はほとんど行われていない．今回の調査では外部パラメータのゆらぎ（振幅ノイズや位相ノイズ）を含むトータル電圧Vmに対する波数kcの調査を行った．その結果，ゆらぎの有無やゆらぎの種類に依存しない，普遍的な実験結果（Vmはkc二乗に比例する）が得られた．この結果は1次元でも2次元でも成り立つことが確認できた．
②これまでのECの発生閾値電圧Vcは，ゆらぎの種類（振幅ノイズや位相ノイズ）やノイズのcutoff周波数（fc）に強く依存した結果から，ECの発生閾値電圧は印加電界の波形効果（Field effect）であり，上記①のECの構造（波数）はトータル電圧（波形を時間平均した有効電圧）の効果（Power effect）であることが分かった．
③上記の結果から，未知のゆらぎに対するECへの影響に対して発生閾値電圧と波数の変化からそのゆらぎを特定する応用研究の可能性を提案した．これからその具体的な応用例を示す調査が必要となる．
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