| 研究概要 |
棒状分子系の相系列は、等方相-ネマティック相-スメクティック (Sm)相-結晶相であることが計算機シミュレーションで確かめられており、剛体棒状分子系の理論的な予測とも一致している。しかし、Sm相が単に層内秩序が二次元液体的なSmA相に過ぎないかどうかは明らかでない。系の密度が上がり、結晶相への相転移点に近づくにつれて、Sm相の層内の秩序も発達し、SmB相が現れることが予想される。
本研究では、完全配向剛体円柱分子系について定圧モンテカルロ法を行った。直径D、長さL=5Dの完全配向円柱分子を三角格子状に36個×34個配置したものを6層重ねたものを初期配列とし、pD^3/kT=0.9,1.0,...,2.6の圧力について調べた。pが圧力、Tは温度で、kはボルツマン定数である。ヘキサティック(ボンドの方位)の秩序およびヘキサゴナルな秩序の秩序変数、二次元の動径分布関数を計算した。pD^3/kT=1.0付近を境に、高圧側から低圧側へ移るとき、キサゴナルの秩序変数が大きく減少している。また、それに対応して、二次元の動径分布関数の形にも明確な違いが見られた。これらに比べ、ヘキサティックの秩序変数に大きな変化は見られらなかった。pD^3/kT=1.0付近を境に、高圧側ではヘキサゴナルな状態であり、低圧側ではヘキサティックな状態であることがわかる。また、この前後で不連続な系のサイズの変化(圧力依存性)は見られなかった。更に、pD^3/kT=1.0では、系の平衡状態への緩和が著しく遅くなっている。
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