2009 Fiscal Year Annual Research Report
コレステリックブルー相のフォトニック特性および新奇デバイス応用に関する研究
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21860054
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Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
吉田 浩之 Osaka University, 工学研究科, 助教 (80550045)
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| Keywords | 液晶 / コレステリックブルー相 / フォトニック構造 |
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| Research Abstract |
本研究は、棒状液晶分子の配向が360度方向にねじれた局所構造体が3次元的に連なった液晶相であるコレステリックブルー相のフォトニック特性に関するものである。コレステリックブルー相は体心立方格子のブルー相Iおよび単純立方格子のブルー相IIと分類されるが、それぞれの相のフォトニック構造としての性質については詳細な報告がない。二つのブルー相のフォトニック特性を比較するために、本年度はフォトニックバンドギャップが同じ波長帯域に発現するコレステリックブルー相材料の作製を行った。具体的には、棒状分子からなるネマティック液晶とキラル剤の混合濃度を調節し、ブルー相Iの(110)面およびブルー相の(200)面からの反射が同じ波長、約530nmに発現する材料を作製した。また、作製した試料に、励起光であるNd:YAGレーザーの第3高調波の適した色素を添加し、レーザー材料を作製した。これにより、ブルー相の3次元構造のフォトニック特性の直接的な評価が可能となった。
一方、コレステリックブルー相にナノ粒子を添加する手法を新たに開発し、ナノ粒子添加によるコレステリックブルー相の発現温度範囲拡大を確認した。研究実施者が開発した、スパッタリングによる液晶でのナノ粒子作製およびナノ粒子分散法によりコレステリックブルー相へ金、銀、パラジウムのナノ粒子を添加した。ナノ粒子を添加したブルー相においては、ブルー相Iおよびブルー相IIともに発現温度範囲が1度以上拡大することが確認されたが、その効果はブルー相IIの方が大きいことが確認された。今後更なる発現温度範囲のさらなる拡大、およびナノ粒子添加によるブルー相の光学特性の解明が期待される。
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