2012 Fiscal Year Annual Research Report
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22540416
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
折原 宏 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30177307)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長屋 智之 大分大学, 工学部, 教授 (00228058)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 非平衡定常ゆらぎ / 液晶 / 配向ゆらぎ / せん断流 / 応答関数 / 非保存力 |
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| Research Abstract |
液晶に定常せん断を印加したときに出現する非平衡定常状態における配向ゆらぎと応答関数を測定するための手法の開発とそれを用いたゆらぎの測定を行ない、非平衡定常ゆらぎの性質を解明することを目的とする。
昨年の研究により、ネマチック液晶の配向ゆらぎに関して、高せん断速度側では応答関数の周波数依存性がデバイ型から大きく外れることが分かった。今年度はせん断速度等の実験条件を変えて測定を行ない、非保存力を有する２モード結合モデルを用いて結果の解析を行なった。その結果、緩和レート（固有値）が高せん断側で複素数となることが、特徴的な応答関数の起源であることが明らかとなった。非保存力は、詳細釣合を壊し、揺動散逸定理の破綻を引き起こすことが理論的に示されているが、本研究は連続系である液晶において初めてその存在を実験的に示した。
上述の２モード結合モデルでは、２つのモードの存在を初めから仮定しているが、その起源を明らかにするために、エリクセン－レスリー理論に基づいた理論的考察も行なった。簡単のため一様に配向した単一分域のネマチック液晶にせん断流を印加し、さらに磁場により配向方向を変えたところ、配向方向がせん断面から外れると非保存力が現れることが分かった。実際の実験でも、セル界面での配向の乱れによって同様なことが起こっていると考えられる。
分担者の長屋は、せん断流下において電場を印加すると粘度が低下するという新たな現象を発見した。エリクセン－レスリー理論に基づいてこの現象を考察し、電気的応力が配向方向に依存するためであることを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(10 results)
