2008 Fiscal Year Annual Research Report
ブルー相などの3次元秩序を有する液晶系の秩序構造とダイナミクスに関する数値計算
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19031029
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
福田 順一 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, ナノテクノロジー研究部門, 研究員 (90392654)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
米谷 慎 独立行政法人 産業技術総合研究所, ナノテクノロジー研究部門, グループリーダー (30443237)
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| Keywords | 液晶 / キラリティ / コレステリックブルー相 / 連続体シミュレーション / アンカリング / スメクチックQ相 / 分子動力学シミュレーション |
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| Research Abstract |
1. 液晶のコレステリックブルー相に関する研究を,連続体シミュレーションに基づいて行なった.温度とキラリテイの強さに関する相図の計算を行なうとともに,電場によって液晶欠陥の構造,および秩序構造の単位格子の大きさと形がどのように変化するかを調べた.電場の強さ,方向,液晶の誘電体として性質など,電場に対する応答を決めている要素は様々であることを明らかにした.近年応用の可能性が注目されているコレステリックブルー相の諸性質を数値計算によって調べることが可能になったという点で,重要な成果である.
2. 表面の凹凸に由来する液晶のアンカリングエネルギーを評価するための数値計算を行い,解析的な理論との比較を行なった.評価を行ったのは,平行な溝,および2次元正方形パターンを持った表面であるが,より一般的な表面形状にも適用可能なスキームの構築を行なった.表面のパターニングによるアンカリング制御の理解に直結し,今後の発展に寄与しうる成果である.
3. キラリティ起因の3次元秩序構造を有する液晶相の1つであるスメクチックQ相(SmQ相)の分子動力学(MD)シミュレーションを,ジキラル液晶分子M7BBM7を具体例として行なった.特にSmQ相の3次元秩序構造モデルの構造安定性の要因となっている相互作用に関して詳細に解析した.その結果,分子キラリティにより異なる不斉部位の相違に直接起因した分子間相互作用ではなく,不斉部位の違いが生み出す一分子コンフォメーションの違いに起因した分子間相互作用が決定している事を明らかとした.本成果は実験からは得られない知見として意義深いものと考えられる.
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