2012 Fiscal Year Annual Research Report
柔構造液晶ダイレクタの空間配向分布機構の解明と制御に関する研究
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24360127
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Osaka Sangyo University |
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Principal Investigator |
杉村 明彦 大阪産業大学, デザイン工学部, 教授 (90145813)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宇佐美 清章 大阪産業大学, デザイン工学部, 准教授 (40360507)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 液晶 / 光電効果 / ダイレクタ制御 / 核磁気共鳴分光 / 連続体理論 |
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| Research Abstract |
平成24年度は、既に提出した研究計画に沿って「ダイレクタ空間分布の解明と制御」を目的に研究を進め、次の成果を得た。
1.先に開発した電場重複印加による時間分解一重水素化核磁気共鳴分光法を用いて、非平衡状態でのダイレクタ配向分布の動的挙動を明らかにするため、強磁場中で試料の回転制御精度の高い新規なローレンツモーターの設計・試作を進めた。モーター回転子の改善・回転制御、およびプローブ内の温度制御は、平成25年度の課題である。
2.液晶ダイレクタのゆらぎに関する実験的研究を開始した。本課題は、熱的平衡状態での長距離に渡るダイレクタゆらぎを、時間分解一重水素化核磁気共鳴分光法を用いて測定することであり、平成24年度において、ダイレクタ回転緩和中に現れる不均一な配向分布を明らかにした。
2.従来の疑似延伸モデルに基づく配向分布関数を出発点として、ダイレクタ空間分布の理論解析を進めた。同モデルの物理的問題点を解決するため、新たな取り組みとして、ダイレクタ回転拡散モデルを提案した。同モデルに基づきダイレクタ回転拡散が、ダイレクタの過渡的な配向分布に与える効果を見いだし、詳細な理論的・実験的研究を開始した。
3.新規な液晶分子設計と合成を国際共同研究として、当初の研究計画に沿ってマラヤ大学化学科と共に実施した。合成した糖脂質系材料の相構造や、それらの電気光学効果に対する基本物性については、平成25年度の研究課題である。また、当初の研究計画に沿って、ドイツ・マックスプランク研究所のDr.Zimmermannとのシアノビフェニール系液晶の重水素化も進めた。この材料は、本研究期間のダイレクタ配向分布の重水素化核磁気共鳴分光実験に使用する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成24年度は、当初の研究計画に沿って研究を進めた。1年間の研究達成度は、おおむね順調に進展している。実験では、ローレンツモーターの設計・試作を実施したが、当初の予想に反して多くの改善を必要とする問題点が明らかになり、平成25年度の研究計画への組み込みが生じた。一方、液晶ダイレクタの理論的研究では、当初の予想を超えたダイレクタ回転拡散効果の解明に至っている。これらの研究成果を総合して進捗状況を判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成24年度は、NMRの強磁場中で試料の高精度回転を実現するための新規なローレンツモーターの設計・試作を進めた結果、その改善を必要とする多くの問題点を明らかにした。このため、平成24年度内に早急なモーターの改善を実施せず、平成25年度にモーターの改善、回転制御系を含めた完成を目指すことにした。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
平成24年度は、新規なローレンツモーター設計・試作のための当初予算を執行しなかった。これは、試作段階で明らかになった問題点の早急な改善を同年度内に実施せず、平成25年度にモーターの改善と回転制御系を含め、十分な検討を行うたためである。これにより、平成25年度予算によりローレンツモーターの完成を目指す。
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