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光学的に等方性の液晶の熱物性

研究課題

研究課題/領域番号 11304050
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能・物性・材料
研究機関大阪大学

研究代表者

徂徠 道夫  大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50028172)

研究分担者 宮崎 裕司 (宮崎 祐司)  大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (70252575)
齋藤 一弥  大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (30195979)
研究期間 (年度) 1999 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
39,190千円 (直接経費: 37,000千円、間接経費: 2,190千円)
2002年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2001年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2000年度: 8,300千円 (直接経費: 8,300千円)
1999年度: 21,400千円 (直接経費: 21,400千円)
キーワードサーモトロピック液晶 / ライオトロピック液晶 / キュービック液晶 / 相転移 / エントロピー / 熱容量 / 光学的等方性液晶 / サーモトピック液晶
研究概要

1.ACBC(16)の熱容量測定
ANBC,BABHと並んでキュービック相が早くに発見されたACBC(16)について精密な熱容量測定を行った。複雑な相関係を解明し,固相にガラス転移を見出した。等方性液体への相転移直上に現れる幅広い熱異常が転移温度以下まで続いていることを確認し,それがカルボン酸2量体解離モデルと整合していることを指摘した。
2.擬二成分描像の提示
これまでに行ってきた液晶物質についての熱力学的研究の成果を総合することで,多くの実在液晶が分子コアと高度に乱れたアルキル鎖からなる擬二成分系とみなすことができることを結論した。この描像に立つと,相転移エントロピーを解析することにより,分子コアとアルキル鎖の転移エントロピーへの寄与を分離できる。したがって,この描像の確立はネマティック相やスメクティック相など古典的液晶の理解を深める上でも有効である。
3.キュービック相の構造モデル
擬二成分描像とキュービック液晶物質の分子構造に立脚し,キュービック相の構造モデルを提案した。ANBCやBABHなどのキュービック相では左右対称な分子コアがシート状凝集体を形成し,そのシートが三重周期極小曲面(TPMS)をなしていると考えられる。空間群Im3mのキュービック相の構造は理論的には予想されたことがあるが,実例が無い三重連結構造である。このモデルは既存の実験結果と矛盾していない。
4.サーモトロピックおよびライオトロピック系のキュービック相の比較
いずれの系でもキュービック相の熱容量が隣接する他の液晶相より小さいことを見出している。上記の構造モデルによれば,いずれの相でもキュービック相は基本的に同じ凝集構造をとる。したがって,小さな熱容量はTPMSの三次元周期(連結性)によって揺ぎが抑制されていると理解できる。他の熱力学量についても考察を行った。

報告書

(5件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (37件)

  • [文献書誌] K.Saito: "Degree of disorder in cubic mesophases in thermotropics : Thermodynamic study of a liquid crystal showing two cubic mesophases"Physical Review E. 65. 031719 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Saito: "Quasi-binary picture of thermotropic liquid crystals and its application to cubic mesophases"Chemical Physics Letter. 366. 56-61 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sorai: "Alkyl chains acting as entropy reservoir in liquid crystalline materials"Chemical Record. 3. 29-39 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Saito: "Thermodynamic implication of the dependence of mesomorphic transition entropy on chain-length : Smectic A -Nematic phase transition"Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 70. 345-352 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Asahina: "Thermodynamic properties of discotic mesogens : Heat capacities and phase transitions of benzene-hexa-n-alkanoates"The Journal of Chemical Thermodynamics. 35. 641-658 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Hayashi: "Ordering in Aqueous Polysaccharide Solutions : I. Dielectric Relaxation in Aqueous Solutions of a Triple-Helixal Polysaccharide Schizophyllan"Biopolymers. 63. 21-31 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Yoshiba: "Ordering in Aqueous Polysaccharide Solutions. II. Optical Rotation and Heat Capacity of Aqueous Solutions of a Triple-Helical Polysaccharide Schizophyllan"Biopolymers. 63. 370-381 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K, Saito, T, Shinhara, T, Nakamoto, S, Kutsumizu, S, Yano, M, Sorai: "Degree of disorder in cubic mesophases in thermotropics: Thermodynamic study of a liquid crystal showing two cubic mesophases"Phys. Rev. E. 65. 031719 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K, Saito, M, Sorai: "Quasi-binary picture of thermotropic liquid crstals and its application to cubic mesophases"Chem. Phys. Lett.. 366. 56-61 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M, Sorai, K, Saito: "Alkyl chains acting as entropy reservoir in liquid crystallinc materials"Chem. Rec.. 3. 29-39 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K, Saito, M, Ikeda, M, Sorai: "Thermodynamic imolication of the dependence of mcsomorphic transition entropy on chain-length: Smectic A-Nematic phase transition"J. Therm. Anal. Calor. 70. 345-352 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S, Asahina, M, Sorai: "Thermodynamic properties of discotic of discotic mesogens: Heat capacities and phase trasitions of benzene-hexa-n-alkanoates"J. Chem. Thermodynamics. 35. 641-658 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y, Hayshi, M, Shinyashiki, S, Yagihara, K, Yoshiba, A, Teramoto, N, Nakamura, Y, Miyazaki, M, Sorai, Q, Wang: "Ordering in Aqueous Polysaccharide Solutions: I. Dielectric Relaxation in Aqucous Solutions of a Triple-Helixal Polysaccharide Schizophyllan"Biopolymers. 63. 21-31 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K, Yoshiba, T, Ishino, A, Teramoto, N, Nakamura, Y, Miyazaki, M, Sorai, Q, Wang, Y, Hayashi, M, Shinyashiki, S, Yagihara: "Ordering in Aqueous Polysaccharide Solutions: II. Optical Rotation and Heat Capacity of Aqueous-Solutions of a Triple-Helical Polysaccharide Schizophyllan"Biopolymers. 63. 370-381 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Saito: "Thermodynamic implication of the dependence of mesomorphic transition entropy on chain-length : Smectic A-nematic phase transition"Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 70. 345 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Saito: "Quasi-binary picture of thermotropic liquid crystals and its application to cubic mesophases"Chemical Physics Letters. 366. 56-61 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sorai: "Alkyl chains acting as entropy reservoir in liquid crystalline materials"Chemical Record. 3. 29-39 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Hayashi: "Ordering in aqueous polysaccharide solutions : I. Dielectric relaxation in aqueous solutions of a triple-helixal polysaccharide Schizophyllan"Biopolymers. 63. 21-31 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yoshiba: "Ordering in aqueous polysaccharide solutions. II. Optical rotation and heat capacity of aqueous solutions of a triple-helical polysaccharide Schizophyllan"Biopolymers. 63. 370-381 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nishizawa: "Thermodynamic study of phase transitions in lyotropic liquid crystals : Adiabatic calorimetry on nonionic surfactant C_<12>E_6-water system"Journal of Physical Chemistry B. 105(15). 298-299 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Asahina: "Thermal properties of a disc-like compound denzene-hexa-n-pentanoate : A precursor of discotic mesogen"Liquid Crystals. 28(7). 108-109 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Saito: "Degree of disorder in cubic mesophases in thermotropics : Thermodynamic study of a liquid crystal showing two cubic mesophases"Physical Review E. 65(3). 031719 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Saito: "Thermodynamic implication of the dependence of mesomorphic transition entropy on chain-length : Smectic A-nematic phase transition"Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 齋藤一弥: "光学的に等方性である珍しいサーモトロピック液晶の熱力学"液晶. 5(1). 20-27 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sorai: ""Exotic condensed states of matter : Discotic mesogen and optically isotropic liquid crystals" in "Hyper-Structured Molecules III : Chemistry, physics and Applications" ed. by H.Sasabe"Taylor & Francis, New York. 172-189 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sorai: ""Calorimetric measurements in nematics" in "Physical Properties of Liquid Crystals : Nematics" ed. by D.A.Dunmur, A.Fukuda, and G.R. Luckhurst, EMIS Datareviews Series No.25"The Institution of Electrical Engineers. 141-150 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Saito: "Toward the molecular-statistical modeling of the optically isotropic mesophase in neat systems : from the thermodynamic point of view."Liquid Crystals. 27. 1555-1559 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Saito: "Calorimetric Study on Optically Isotropic Liquid Crystals."Molecular Crystals and Liquid Crystals. 347. 249-256 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Asahina: "Thermal properties of a disc-like compound benzene-hexa-n-pentanoate : A precursor of discotic mesogen."Liquid Crystals. 28. (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nishizawa: "Thermodynamic Study of Phase Transitions in Lyotropic Liquid Crystals : Adiabatic Calorimetry on Non-Ionic Surfactant C_<12>E_6-Water System."Journal of Physical Chemistry B. 105. (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 齋藤一弥: "光学的に等方性である珍しいサーモトロピック液晶の熱力学"液晶. 5. 20-27 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 徂徠道夫: "Physical Properties of Liquid Crystals : Nematics"INSPEC, The Institution of Electrical Engineers. 141-150 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 徂徠道夫: "液晶便覧"丸善株式会社. 86-87,154-156 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] N.Morimoto: "Thermodynamic Investigation on the Thermotropic Cubic Mesogen,1,2-bis(4-n-octyloxybenzoyl)hydrazine"Liquid Crystals. 26(2). 219-228 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A.Sato: "Calorimetric Study on Crystalline and Liquid-Crystalline Phase Transitions of ANBC(16)"Liquid Crystals. 26(3). 341-349 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A.Sato: "Possibility of Isostructural Condensed States of Metter in the D Phase of ANBC and the Cubic Mesophase of BABH : Heat Capacity of 4'-N-Octadecyl oxy-3'-nitrobiphenyl-4-carboxlic Acid,ANBC(18)"Liquid Crystals. 26. 1185-1195 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Saito: "Calorimetric Study on Optically Isotropic Liquid Crystals"Moleculer Crystals & Liquid Crystals. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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