2009 Fiscal Year Annual Research Report
高温で強磁性的挙動を示すキラル有機ラジカル液晶の低磁場・電場応答性に関する研究
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19350067
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
田村 類 Kyoto University, 大学院・人間・環境学研究科, 教授 (60207256)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
津江 広人 京都大学, 大学院・人間・環境学研究科, 准教授 (30271711)
高橋 弘樹 京都大学, 大学院・人間・環境学研究科, 助教 (00321779)
酒井 尚子 京都大学, 大学院・人間・環境学研究科, 技術職員 (70447944)
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| Keywords | ラジカル液晶 / 強磁性的相互作用 / キラル液晶 / 強誘電性液晶 / 常磁性液晶 / 磁気電気効果 / 常磁性イオン液晶 / 常磁性イオン液体 |
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| Research Abstract |
新たに液晶性を示す、キラルな中性モノラジカル化合物(4種類)・中性ビラジカル化合物(1種類)・イオン性モノラジカル化合物(1種類)を見出し、それぞれの化合物について側鎖長を変えて系統的な合成を行った。合成した化合物が示す液晶相の同定については、温度可変偏光顕微鏡観察・示差走査熱量分析・温度可変X線回折測定を用いた。合成した4種類の中性モノラジカル化合物のうち、3種類が新たに強誘電性を示すことが明らかとなった。また、SQUID磁束計を用いて磁化率の磁場依存性を測定したところ、合成したいずれの化合物も液晶状態で、強い磁気的相互作用を示すことが明らかとなった。しかし、SQUID磁束計を用いる高温での磁化率の測定には大きな誤差が伴うため、より正確な高温での磁化率の測定を目指して、電子スピン共鳴(EPR)スペクトル法を用いて得られるデータから常磁性磁化率の温度依存性を測定する方法を検討し、確立した。この測定法を用いることにより、液晶相中でのマクロと同時にミクロな磁気的相互作用の同時観察が可能となった。この手法は、今後、高温での常磁性ソフトマテリアル中の磁気的相互作用の観察法として広く用いられると予想している。
さらに予備実験として、強誘電性と強い磁気的相互作用を示す液晶物質を、配向処理を施した電極付きサンドイッチ型ガラスセルに封入し、EPR法により磁化率の電場依存性を測定したところ、明らかに磁気電気効果と考えられる現象が観察された。今後、再現性を確かめる必要があるが、もしそうであれば、常磁性強誘電性液晶で磁気電気効果が観察された最初の例となる。
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