2013 Fiscal Year Annual Research Report
局所放射光共鳴Ｘ線散乱によるキラル液晶副次相の配向秩序決定と秩序発現機構の解明
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23246007
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
飯田 厚夫 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器科学支援センター, シニアフェロー (10143398)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高西 陽一 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (80251619)
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| Project Period (FY) |
2011-05-31 – 2014-03-31
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| Keywords | 液晶 / 放射光科学 / 結晶工学 / 共鳴X線散乱 / 相転移 / X線マイクロビーム / 局所解析 / 分子間相互作用 |
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| Research Abstract |
スメクティック液晶にキラリティを導入することにより層間に独特な分子配向関係を示す副次相が現れる。これらの副次相発現の起源となる分子間相互作用についての理論を検証するためには副次相構造の温度・電場依存性を精密に測定する必要がある。この目的のために申請者らの開発した局所共鳴Ｘ線散乱法(RXS)を高度化し、世界的にもユニークな液晶副次相の研究を行っている。これまでに、高効率2次元ピクセル型Ｘ線検出器と高精度Ｘ線集光素子を特徴とする放射光マイクロビーム液晶解析装置を製作し、また液晶の物性測定に必要な電場や試料温度などの外部パラメータを自動制御できるシステムを完成させた。本年度も引き続き装置の改良に努めた。
液晶分子の骨格部にBrを導入した新規Br含有キラル液晶と多様な副次相を示す液晶を混合した試料の局所RXS実験ではSmC*とSmCA*相の間にフラストレーション構造に関係していると思われる新規な６層周期構造を見出し、計算との比較によりその分子配列を決定した。またフェリ相・フェロ相電場誘起相転移近傍において12層にわたる長周期構造が関係しているRXS反射を見出した。3層周期フェリ相からフェロ相への電場誘起転移においてこれまで観察されたことが無い相である。フェロ相への遷移相として論理的に矛盾の無い中間相が存在することが初めて明らかにされた。一方これまで海外の研究グループのRXS実験で多く利用されてきたSe含有反強誘電液晶につき、上記Br含有液晶との分子構造の差に注目して電場誘起相転移をマイクロビームにより詳細に行ったところ、従来観測されていない長周期の新たな相がいくつか見つかった。これらはいずれも狭い電場範囲に過渡的に現れるので生成条件のパラメータを精密探索することにより、従来の反強誘電液晶の相転移理論の検証を行えるものと思われる。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25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 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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