Numerical Calculation on the Structures and Dynamics of Liquid Crystal Systems Possessing 3 -Dimensional Order, Including Blue Phases

2008 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19031029
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: FUKUDA Jun -ichi National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, ナノテクノロジー研究部門, 研究員 (90392654)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): YONEYA Makoto 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)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• 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

Research Abstract

連続体理論に基づく数値計算によって,液晶のコレステリックブルー相の電場による液晶配向と位相欠陥の応答,および単位格子の変形に関する知見を得た.また表面の凹凸に由来する液晶アンカリングについて,数値計算によるアンカリングエネルギーの評価,および解析的理論の結果との比較を行なった.さらにキラルスメクチック液晶相の分子シミュレーションにより,スメクチックQ相の3次元秩序構造の構造安定化要因となっている分子間相互作用の一端を明らかにした.

Research Products

• [Journal Article] Confinement effect on the interaction between colloidal particles in a nematic liquid crystal: an analytical study (2009)
  • Author(s): 福田順一, Slobodan Zumer
  • Journal Title: Phys. Rev. E 79 Pages: 041703
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Liquid Crystal Colloids: A Novel Composite Material Based on Liquid Crystals (2009)
  • Author(s): 福田順一
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Japan 78 Pages: 041003
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular Dynamics Simulation of the Liquid Crystalline Semiconductor: 8-TTP-8 (2009)
  • Author(s): 米谷慎,舟橋正浩,横山浩
  • Journal Title: Proc SPIE 7232 Pages: 72320E
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Consistent numerical evaluation of the anchoring energy of a grooved surface (2009)
  • Author(s): 福田順一,米谷慎,横山浩
  • Journal Title: Physical Review E 79 Pages: 011705
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 表面の凹凸パターンによるアンカリング:Berremanのアンカリングの理論の批判的再検討による新展開 (2008)
  • Author(s): 福田順一
  • Journal Title: 日本液晶学会誌 2 Pages: 202
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular Dynamics Simulation Study of the Influence of Chirality on the Stability of the Smectic Q Liquid Crystal Phase (2008)
  • Author(s): 米谷慎,山本貴広,西山伊佐,横山浩
  • Journal Title: J. Phys. Chem. B 112 Pages: 8452
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular Dynamics Simulation Study of Gas Transport Through Chiral Liquid Crystal Monolayer (2008)
  • Author(s): 米谷慎,多辺由佳,横山浩
  • Journal Title: Ferroelectrics 365 Pages: 139
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Contact Photolithographic Micropatterning for Bistable Nematic Liquid Crystal Displays (2008)
  • Author(s): 新妻潤一,米谷慎,横山浩
  • Journal Title: Appl. Phys. Lett. 92 Pages: 241120
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Anchoring of a nematic liquid crystal induced by surface grooves: A numerical study (2008)
  • Author(s): 福田順一,米谷慎,横山浩
  • Journal Title: Physical Review E 77 Pages: 030701
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Theory of anchoring on a two-dimensionally grooved surface (2008)
  • Author(s): 福田順一,郭進碩,米谷慎,横山浩
  • Journal Title: Physical Review E 77 Pages: 011702
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of an external field on the director profile of a nematic liquid crystal around a spherical particle (2007)
  • Author(s): 福田順一,横山浩
  • Journal Title: Molecular Crystals and Liquid Crystals 475 Pages: 165
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Configuration of a chiral smectic-C film with a circular inclusion: Pathological contribution of spontaneous bend? (2007)
  • Author(s): 福田順一
  • Journal Title: 物性研究 89 Pages: 105
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Configuration of a chiral smectic-C film with a circular inclusion (2007)
  • Author(s): 福田順一
  • Journal Title: European Physical Journal E 24 Pages: 91
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] In-plane bistable namatic liquid crystal devices based on nanoimprinted surface relief (2007)
  • Author(s): 郭進碩,福田順一,米谷慎,横山浩
  • Journal Title: Applied Physics Letters 91 Pages: 073504
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Advanced nanoimprint lithography using a graded functional imprinting material tailored for liquid crysatl alignment (2007)
  • Author(s): 郭進碩,大江昌人,米谷慎,横山浩,佐藤弘幸,伊丹節男
  • Journal Title: Journal of Applied Physics 102 Pages: 063501
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Erratum: Surface-groove-induced azimuthal anchoring of a nematic liquid crystal: Berreman's model reexamined (2007)
  • Author(s): 福田順一、米谷慎,横山浩
  • Journal Title: Phys. Rev. Lett. 98 Pages: 187803
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Surface-groove-induced azimuthal anchoring of a nematic liquid crystal: Berreman's model reexamined (2007)
  • Author(s): )福田順一、米谷慎,横山浩
  • Journal Title: Physical Review Letters 98 Pages: 187803
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Continuum simulations of cholesteric blue phases: effect of an applied electric field (2009)
  • Author(s): 福田順一,米谷慎,横山浩
  • Organizer: The 10th European Conference on Liquid Crystals
  • Place of Presentation: コルマール(フランス)
  • Year and Date: 2009-04-21
• [Presentation] Effect of confinement on the interaction between colloidal particles in a nematic liquid crystal: a theoretical study (2009)
  • Author(s): 福田順一, Slobodan Zumer
  • Organizer: The 10th European Conference on Liquid Crystals
  • Place of Presentation: コルマール(フランス)
  • Year and Date: 2009-04-20
• [Presentation] 液晶の自己組織化が創る3次元ナノ構造:分子シミュレーションによるアプローチ (2009)
  • Author(s): 米谷慎,福田順一
  • Organizer: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: つくば
  • Year and Date: 2009-03-31
• [Presentation] 液晶中のコロイド粒子間相互作用〜実験とシミュレーション〜 (2009)
  • Author(s): 木下隆裕,市川正敏,福田順一,木村康之
  • Organizer: 日本物理学会第64回年次大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-03-30
• [Presentation] 液晶系におけるキラリティ:分子シミュレーションによるアプローチ (2009)
  • Author(s): 米谷慎,福田順一
  • Organizer: つくばソフトマター研究会2009
  • Place of Presentation: つくば
  • Year and Date: 2009-02-24
• [Presentation] Molecular Dynamics Simulation of the Liquid Crystalline Semiconductor: 8-TTP-8 (2009)
  • Author(s): 米谷慎,舟橋正浩,横山浩
  • Organizer: SPIE Photonic West 2009
  • Place of Presentation: San Jose, USA
  • Year and Date: 2009-01-25
• [Presentation] イオン液晶の分子シミュレーション (2009)
  • Author(s): 米谷慎,清水洋,福田順一,横山浩
  • Organizer: 科研費特定領域「ソフトマター物理」第3回領域研究会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2009-01-07
• [Presentation] コレステリックブルー相の連続体シミュレーション (2009)
  • Author(s): 福田順一,米谷慎,横山浩
  • Organizer: 科研費特定領域「ソフトマター物理」第3回領域研究会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2009-01-07
• [Presentation] 連続体描像に基づいたコレステリックブルー相の数値計算 (2008)
  • Author(s): 福田順一,米谷慎,横山浩
  • Organizer: 日本物理学会 2008年秋季大会
  • Place of Presentation: 岩手
  • Year and Date: 2008-09-22
• [Presentation] 表面の凹凸に起因する液晶のアンカリングの数値計算 (2008)
  • Author(s): 福田順一,米谷慎,横山浩
  • Organizer: 日本物理学会 2008年秋季大会
  • Place of Presentation: 岩手
  • Year and Date: 2008-09-22
• [Presentation] ネマチック液晶中のコロイド粒子間相互作用 (2008)
  • Author(s): 高橋賢治,木下隆裕,市川正敏,福田順一,木村康之
  • Organizer: 日本物理学会 2008年秋季大会
  • Place of Presentation: 岩手
  • Year and Date: 2008-09-22
• [Presentation] ランダウ-ド・ジャン理論に基づいたコレステリックブルー相の数値計算 (2008)
  • Author(s): 福田順一,米谷慎,横山浩
  • Organizer: 2008年 日本液晶学会討論会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2008-09-19
• [Presentation] 表面の凹凸に起因するネマチック液晶のアンカリングに関する数値計算 (2008)
  • Author(s): 福田順一,米谷慎,横山浩
  • Organizer: 2008年 日本液晶学会討論会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2008-09-19
• [Presentation] 液晶性イオン液体の分子シミュレーション (2008)
  • Author(s): 米谷慎,清水洋,横山浩
  • Organizer: 2008年 日本液晶学会討論会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2008-09-16
• [Presentation] キラル液晶単分子膜の膜透過シミュレーション(2) (2008)
  • Author(s): 米谷慎,多辺由佳,横山浩
  • Organizer: 2008年 日本液晶学会討論会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2008-09-16
• [Presentation] ネマチック液晶中のコロイド粒子間相互作用 (2008)
  • Author(s): 木村康之,高橋賢治,木下隆裕,市川正敏,福田順一
  • Organizer: 第61回コロイドおよび界面化学討論会
  • Place of Presentation: 九州大学
  • Year and Date: 2008-09-09
• [Presentation] ネマチックコロイド中の特異な粒子間相互作用 (2008)
  • Author(s): 木下隆裕,高橋賢治,市川正敏,福田順一,木村康之
  • Organizer: 第61回コロイドおよび界面化学討論会
  • Place of Presentation: 九州大学
  • Year and Date: 2008-09-09
• [Presentation] コレステリックブルー相の連続体シミュレーション (2008)
  • Author(s): 福田順一,米谷慎,横山浩
  • Organizer: 第2回ソフトマター物理若手勉強会
  • Place of Presentation: 東京大学
  • Year and Date: 2008-08-21
• [Presentation] On the Rotational Dynamics of Liquid Crystal Molecules in Smectic Phases: Connection to Ferroelectricity and Carrier-Mobility (2008)
  • Author(s): 米谷慎,横山浩
  • Organizer: CECAM workshops on "New directions in the theory and modelling of liquid crystals"
  • Place of Presentation: Lausanne, Swiss
  • Year and Date: 2008-07-30
• [Presentation] Interparticle Force between Colloidal Particles in Nematic Liquid Crystal; Experiment & Simulation (2008)
  • Author(s): 木村康之,高橋賢治,市川正敏,福田順一
  • Organizer: The 22nd International Liquid Crystal Conference
  • Place of Presentation: 済州島(韓国)
  • Year and Date: 2008-07-03
• [Presentation] Theory of anchoring by grooved surfaces:Reexamination and extension of Berreman's theory (2008)
  • Author(s): 福田順一,米谷慎,横山浩
  • Organizer: The 22nd International Liquid Crystal Conference
  • Place of Presentation: 済州島(韓国)
  • Year and Date: 2008-07-03
• [Presentation] Configuration of a chiral smectic-C film with a circular inclusion: Pathological contribution of an outer boundary? (2008)
  • Author(s): 福田順一
  • Organizer: The 22nd International Liquid Crystal Conference
  • Place of Presentation: 済州島(韓国)
  • Year and Date: 2008-07-03
• [Presentation] Molecular Dynamics Simulation of the Plastic-Crystal-like Behavior in the Smectic G Phase of a Liquid Crystalline Semiconductor: 8-TTP-8 (2008)
  • Author(s): 米谷慎,舟橋正浩,横山浩
  • Organizer: The 22nd International Liquid Crystal Conference
  • Place of Presentation: 済州島(韓国)
  • Year and Date: 2008-07-02
• [Presentation] Numerical study of anchoring induced by surface geometry (2008)
  • Author(s): 福田順一,米谷慎,横山浩
  • Organizer: The 22nd International Liquid Crystal Conference
  • Place of Presentation: 済州島(韓国)
  • Year and Date: 2008-07-01
• [Presentation] On the Microscopic Origin of Spontaneous Polarization in SmC* Liquid Crystal Phase: Molecular Dynamics Simulation Study (2008)
  • Author(s): 米谷慎,多辺由佳,横山浩
  • Organizer: The 22nd International Liquid Crystal Conference
  • Place of Presentation: 済州島(韓国)
  • Year and Date: 2008-06-30
• [Presentation] Molecular dynamics simulation study of chiral interactions in liquid crystals using hybrid-molecular model (2008)
  • Author(s): 米谷慎,横山浩
  • Organizer: International Symposium on Multi-scale Simulations of Biological and Soft Materials (MSBSM2008)
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-06-19
• [Presentation] Study of liquid crystal colloids based on continuum simulations (2008)
  • Author(s): 福田順一
  • Organizer: International Symposium on Multi-scale Simulations of Biological and Soft Materials (MSBSM2008)
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-06-19
• [Presentation] Numerical study of cholesteric blue phases based on a Landau-de Gennes theory (2008)
  • Author(s): 福田順一,米谷慎,横山浩
  • Organizer: International Symposium on Non-Equilibrium Soft Matter
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2008-06-03
• [Presentation] Interparticle Force between Colloids in Nematic Liquid Crystal (2008)
  • Author(s): 高橋賢治,市川正敏,福田順一,木村康之
  • Organizer: International Symposium on Non-Equilibrium Soft Matter
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2008-06-03
• [Presentation] Molecular Dynamics Simulation of the Plastic-Crystal-like Behavior in the Smectic G Phase of a Liquid Crystalline Semiconductor: 8-TTP-8 (2008)
  • Author(s): 米谷慎,舟橋正浩,横山浩
  • Organizer: International Symposium on Non-Equilibrium Soft Matter
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2008-06-02
• [Presentation] キラリティ起源の液晶の3次元構造に関する数値計算 (2008)
  • Author(s): 福田順一,米谷慎
  • Organizer: 科研費特定領域ソフトマター物理 A02班・班会
  • Place of Presentation: お茶の水女子大学
  • Year and Date: 2008-05-17
• [Presentation] 液晶を分散媒としたコロイド系の数値的研究 (2008)
  • Author(s): 福田順一
  • Organizer: 日本物理学会第63回年次大会
  • Place of Presentation: 近畿大学
  • Year and Date: 2008-03-24
• [Presentation] 凹凸のある表面による液晶のアンカリング:理論とシミュレーション (2008)
  • Author(s): 福田順一
  • Organizer: 科研費特定領域「ソフトマター物理」第2回公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2008-01-08
• [Presentation] Anchoring of a nematic liquid crystal by a grooved surface: Critical reexamination of Berreman's theory (2007)
  • Author(s): 福田順一,米谷慎,横山浩
  • Organizer: International Soft Matter Conference 2007
  • Place of Presentation: アーヘン(ドイツ)
  • Year and Date: 2007-10-01
• [Presentation] 表面の凹凸が誘起するネマチック液晶のアンカリング: Berremanの理論の批判的再検討 (2007)
  • Author(s): 福田順一,米谷慎,横山浩
  • Organizer: 日本物理学会第62回年次大会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2007-09-21
• [Presentation] 自己保持膜中のMHPOBC分子の長軸廻り回転ダイナミクス (2007)
  • Author(s): 米谷慎,多辺由佳、横山浩
  • Organizer: 日本液晶学会討論会
  • Place of Presentation: 東京工業大学
  • Year and Date: 2007-09-13
• [Presentation] 円形粒子を含む2次元キラルスメクチックC液晶薄膜における配向構造と欠陥 (2007)
  • Author(s): 福田順一
  • Organizer: 日本液晶学会討論会
  • Place of Presentation: 東京工業大学
  • Year and Date: 2007-09-13
• [Presentation] 凹凸のある表面上のネマチック液晶のアンカリング: Berremanの理論の批判的再検討 (2007)
  • Author(s): 福田順一,米谷慎,横山浩
  • Organizer: 日本液晶学会討論会
  • Place of Presentation: 東京工業大学
  • Year and Date: 2007-09-12
• [Presentation] 2次元的なパターンのある表面のアンカリングの理論 (2007)
  • Author(s): 福田順一,米谷慎,横山浩
  • Organizer: 日本液晶学会討論会
  • Place of Presentation: 東京工業大学
  • Year and Date: 2007-09-12
• [Presentation] Molecular dynamics simulation study of gas transport through chiral liquid crystal monolayer (2007)
  • Author(s): 米谷慎,多辺由佳、横山浩
  • Organizer: 11th Ferroelectric Liquid Crystal Conference
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2007-09-03
• [Presentation] Configuration of a chiral smectic-C film with a circular inclusion: Pathological contribution of spontaneous bend? (2007)
  • Author(s): 福田順一
  • Organizer: YITP Workshop "New frontiers in Colloid Physics: A Bridge between Micro- and Macroscopic Concepts in Soft Matter
  • Place of Presentation: 京大会館
  • Year and Date: 2007-07-26
• [Presentation] Berreman's model revisited: geometry-induced surface anchoring of a nematic liquid crystal (2007)
  • Author(s): 福田順一,米谷慎,横山浩
  • Organizer: The 9th European Conference on Liquid Crystals
  • Place of Presentation: リスボン(ポルトガル)
  • Year and Date: 2007-07-05
• [Presentation] 液晶系の3次元連続体シミュレーション:アンカリングの理論の検証への適用 (2007)
  • Author(s): 福田順一,米谷慎,横山浩
  • Organizer: 科研費特定領域「ソフトマター物理」第2回領域研究会
  • Place of Presentation: 米沢市
  • Year and Date: 2007-06-22
• [Presentation] 凹凸のある表面上の液晶のアンカリング:Berremanの理論の批判的再検討 (2007)
  • Author(s): 福田順一,米谷慎,横山浩
  • Organizer: 科研費特定領域「ソフトマター物理」第2回領域研究会
  • Place of Presentation: 米沢市
  • Year and Date: 2007-06-22
• [Presentation] 三次元秩序構造を有するSmQ液晶相の分子シミュレーション (2007)
  • Author(s): 米谷慎,福田順一,横山浩
  • Organizer: 科研費特定領域「ソフトマター物理」第2回領域研究会
  • Place of Presentation: 米沢市
  • Year and Date: 2007-06-22