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分子記憶素子としてのナノ界面分子膜上での液晶ダイナミクス機構とその制御

研究課題

研究課題/領域番号 12450133
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関大阪産業大学

研究代表者

杉村 明彦  大阪産業大学, 工学部, 教授 (90145813)

研究分担者 内藤 裕義  大阪府立大学, 工学部, 教授 (90172254)
松本 恵治  大阪産業大学, 工学部, 助教授 (40229547)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
13,100千円 (直接経費: 13,100千円)
2002年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2001年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
2000年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
キーワード液晶 / 重水素化核磁気共鳴法 / アンカリングエネルギ / ダイレクタ分布 / 連続体理論 / ダイレクタの動的挙動 / 液晶分子の動的挙動 / 界面現象
研究概要

液晶ダイレクタの動的挙動と表面アンカリング機構の解明は、液晶光電効果に限定されず、ナノメトリック極限領域での液晶界面物性や、液晶相変化を含む物理現象を明らかにするための重要な研究課題の一つであり、基板界面での液晶分子の微視的な配向機構がバルクに与える物理化学的な現象解明に向けて重要な基礎研究課題である。本研究は、すでに報告している液晶ダイレクタの定常的な外揚応答歪み分布を記述するための一般化表面アンカリングモデルに基づき、薄膜界面での液晶ダイレクタの表面アンカリング効果を明らかにするだけでなく、液晶ダイレクタと液晶分子サイトのダイナミクスを明確にすることを目的に行った。実験的には、液晶セル基板上でのアンカリング効果に基づくバルク内ダイレクタ歪分布を、新たに提案した電場重複印加重水素化核磁気共鳴法を用いて明らかした。種々の表面アンカリング条件を有する液晶素子バルク内でのダイレクタ分布解析結果と、核磁気共鳴実験結果との対応から、ネマチック液晶素子基板表面エネルギに対応したバルク内ダイレクタ分布を明確にし、核磁気共鳴スペクトルによるダイレクタ分布の理論的解析手法を確立した。さらに、新規に開発した電場重複印加重水素化核磁気共鳴法を用いて、シアノビフェニール系液晶分子各サイトの動的挙動を調べ、電場・磁場競合効果による分子各サイトの非平衡状態から平衡状態への動的回転は、骨格基と柔軟基共に同じであることを明らかにした。これらの研究成果と研究手法は、極微なアンカリング強度有する薄膜界面での液晶分子のアンカリング機構を含めた動的挙動解明や、新たな液晶分子素子開発の進展につながる。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (56件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (56件)

  • [文献書誌] T.Miyamoto, C.J.Dunn, G.R.Luckhurst, A.Sugimura, B.A.Timimi: "A Deuterium Nuclear Magnetic Resonance Investigation of Field Induced Director Dynamics In a Nematic Slab Subject to Magnetic and Pulsed Electric field"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 347. 167-178 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 石原將市, 辻誠, 杉村明彦, 服部勝治: "表面アンカリングエネルギーの液晶/配向膜分子構造依存性"電子情報通信学会論文誌. J83-C. 151-159 (2000)

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  • [文献書誌] S.Ishihara, K.Hattori, A.Sugimura: "C-V Hysteresis Observed in a Splay-Bend Transition : a Novel Method for the Evaluation of a Transition Speed A?"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 347. 81-94 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] B.A.Timimi, G.R.Luckhurst, T.Miyamoto, A.Sugimura: "Electric field-induced alignment of the directors in the smectic A phase of 4-octyl-4'-cyanobiphenyl : A Deuterium NMR study"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 347. 147-156 (2000)

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  • [文献書誌] G.R.Luckhurst, A.Sugimura, B.A.Timimi: "A deuterium nuclear magnetic resonance investigation of the director distribution in a thin nematic liquid crystal slab"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 347. 53-63 (2000)

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  • [文献書誌] G.R.Luckhurst, T.Miyamoto A.Sugiura, T.Takashiro, B.A.Timimi: "The surface-induced static director distribution in thin nematic liquid crystal films : a deuterium nuclear magnetic resonance spectroscopy study"Journal of Chemical Physics. 114. 10493-10503 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 杉村朋彦, 中村健一, 宮本哲夫, G.R.Luckhurst, B.A.Timimi: "重水素化核磁気共鳴法によるネマチック液晶薄膜セル内ダイレクタ回転観察"電気学会論文誌. 121-A. 603-609 (2001)

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  • [文献書誌] G.R.Luckhurst, T.Miyamoto, A.Sugimura, B.A.Timimi: "Deuterium NMR investigation of field induced director dynamics : The role of backflow"Thin Solid Films. 393. 399-406 (2001)

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  • [文献書誌] G.R.Luckhurst, T.Miyamoto, A.Sugimura, B.A.Timimi: "Dynamics on director reorientation in a thin nematic liquid crystal film : Deuterium NMR spectroscopy investigation"KIEE International Transactions on EA. 12C-2. 143-147 (2001)

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  • [文献書誌] G.R.Luckhurst, T.Miyamoto, A.Sugimura, B.A.Timimi: "Director reorientation processes in a monodomain thin nematic liquid crystal film : A deuterium NMR spectroscopy study"Journal of Chemical Physics. 177. 5899-5907 (2002)

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  • [文献書誌] G.R.Luckhurst, T.Miyamoto, A.Sugimura, B.A.Timimi: "Field-induced director dynamics in a nematic liquid crystal : A molecular site dependence?"Journal of Chemical Physics. 116. 5099-5106 (2002)

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  • [文献書誌] A.Sugimuram D.Ishino: "Nematic director deformation induced by a periodic surface anchoring strength"Thin Solid Films. (In press). (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.R.Luckhurst, M.Nakatsuji, K.Okumoto, A.Sugimura B.A.Timimi, H.Zimmermann: "Field-induced director dynamics of nematic 4-octyl-4'-cyanobiphenyl : A study by deuterium NMR spectroscopy"Molecular Crystals and Liquid Crystals. (In press). (2003)

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  • [文献書誌] G.R.Luckhurst, T.Miyamoto, A.Sugimura, B.A.Timimi: "The Alignment of the Smectic A Phase of 4-octyl-4'-cyanobiphenyl Induced by an Electric Field. A Deuterium NMR Study"Molecular Crystals and Liquid Crystals. (In press). (2003)

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  • [文献書誌] A.M.Kantola, G.R.Luckhurst, A.Sugimura, B.A.Timimi: "Deuterium NMIR Spectroscopy and Field-induced Director Dynamics in Liquid Crystals"Molecular Crystals and Liquid Crystals. (In press). (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Sugimura, D.Ishino, K.Matsumoto, S.Ishihara: "Anomalous field induced director deformation in a homogeneous thin nematic liquid crystal cell"Molecular Crystals and Liquid Crystals. (In press). (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.R.Luckhurst, T.Miyamoto, A.Sugimura, B.A.Timimi: "Field-induced Director Dynamics in the Nematic Phase of 4-Octyl-4'-cyano-biphenyl. A Deuterium NMR Investigation"Molecular Crystals and Liquid Crystals. (In press). (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 杉村明彦(分担執筆): "電気工学ハンドブック(第6版)"電気学会. (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 杉村明彦(分担執筆): "有機配列制御膜の界面電子現象評価技術と電子・光機能素子の現状と将来,電気学会技術報告 第778号"電気学会. 70-72 (2000)

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  • [文献書誌] A.Sugimura: "Physical Properties of Liquid Crystals Vol.1, Nematics Chapter 13, "Anchoring Energies for Nematic""Institution of Electrical Engineer, United Kingdom. 493-502 (2000)

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  • [文献書誌] A Sugimura, D.R.Luckhurst: "Nanotechnology and Nano-Interface Controlled Electronic Devices Chapter 16, "Explanation of the static and dynamic director orientation in thin nematic liquid crystal films using deuterium NMR spectroscopy""Elsevier, Holland. 313-349 (2002)

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  • [文献書誌] 杉村明彦(分担執筆): "有機分子素子工学の展開と最新動向,電気学会技術報告 第910号 4.3節,"ネマチック液晶分子サイトの動的挙動:核磁気共鳴分光法による測定""電気学会. 42-45 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C. J. Dunn, G. R. Luckhurst, T. Miyamoto, A. Sugimura, B. A. Timimi: "A Deuterium Nuclear Magnetic Resonance Investigation of Field Induced Director Dynamics in a Nematic Slab Subject to Magnetic and Pulsed Electric field"Molecular Crystals and Liquid Crystals. vol. 347. 167-178 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Ishihara, K. Hattori, A. Sugimura: "C-V Hysteresis Observed in a Splay-Bend Transition: a Novel Method for the Evaluation of a Transition Speed"Molecular Crystals and Liquid Crystals. vol. 347. 81-94 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G. R. Luckhurst, T. Miyamoto, A. Sugimura, B. A. Timimi: "Electric field-induced alignment of the directors in the smectic A phase of 4-octyl-4'-cyanobiphenyl: A Deuterium NMR study"Molecular Crystals and Liquid Crystals. vol. 347. 147-156 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G. R. Luckhurst, A. Sugimura, B. A. Timimi: "A deuterium nuclear magnetic resonance investigation of the director distribution in a thin nematic liquid crystal slab"Molecular Crystals and Liquid Crystals. vol. 347. 53-63 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G. R. Luckhurst, T. Miyamoto, A. Sugimura, T. Takashiro, B. A. Timimi: "The surface-induced static director distribution in thin nematic liquid crystal films: a deuterium nuclear magnetic resonance spectroscopy study"Journal of Chemical Physics. vol. 114. 10493-10503 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G. R. Luckhurst, T. Miyamoto, A. Sugimura, T. Takashiro, B. A. Timimi: "Deuterium NMR investigation of field-induced director dynamics: The role of backflow"Thin Solid Films. vol. 393. 399-406 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G. R. Luckhurst, T. Miyamoto, A. Sugimura, B. A. Timimi: "Dynamics on director reorientation in a thin nematic liquid crystal film: Deuterium NMR spectroscopy investigation"KIEE International Transactions on EA. 12C-2. 143-147 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G. R. Luckhurst, T. Miyamoto, A. Sugimura, B. A. Timimi: "Field-induced director dynamics in a nematic liquid crystal: A molecular site dependence?"Journal of Chemical Physics. vol. 116. 5099-5106 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G. R. Luckhurst, T. Miyamoto, A. Sugimura, B. A. Timimi: "Director reorientation processes in a monodomain thin nematic liquid crystal film: A deuterium NMR spectroscopy study"Journal of Chemical Physics. vol. 117. 5899-5907 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. M. Kantola, G. R. Luckhurst, A. Sugimura, and B. A. Timimi: "Deuterium NMR Spectroscopy and Field-induced Director Dynamics in Liquid Crystals"Molecular Crystals and Liquid Crystals. in press.

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G. R. Luckhurst, T. Miyamoto, A. Sugimura, B. A. Timimi: "The Alignment of the Smectic A Phase of 4-octyl-4'-cyanobiphenyl induced by an Electric Field: A Deuterium NMR Study"Molecular Crystals and Liquid Crystals. in press.

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G. R. Luckhurst, T. Miyamoto, A. Sugimura, B. A. Timimi: "Field-induced Director Dynamics in the Nematic Phase of 4-octyl-4'-cyanobiphenyl. A Deuterium NMR Investigation"Molecular Crystals and Liquid Crystals. in press.

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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] A. Sugimura, D. Ishino, K. Matsumoto, and S. Ishihara: "Anomalous field induced director deformation in a homogeneous thin nematic liquid crystal cell"Molecular Crystals and Liquid Crystals. in press.

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G. R. Luckhurst, M. Nakatsuji, K. Okumoto, A. Sugimura, B. A. Timimi, H. Zimmermann: "Field-induced director dynamics of nematic 4-octyl-4'-cyanobiphenyl: A study by deuterium NMR spectroscopy"Molecular Crystals and Liquid Crystals. in press.

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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] A. Sugimura, D. Ishino: "Nematic director deformation induced by a periodic surface anchoring strength"Thin Solid Films. in press.

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Sugimura, Edited by D. A. Dunmur, A. Fukuda and G. R. Luckhurst: "Anchoring Energies for Nematic, in Physical Properties of Liquid Crystals Vol. 1: Nematics, Chapter 13"Institution of Electrical Engineer. 493-502 (2000)

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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] A. Sugimura and G. R. Luckhurst, Edited by M. Iwamoto and S. Mashiko: "Explanation of the static and dynamic director orientation in thin nematic liquid crystal films using deuterium NMR spectroscopy, in Nanotechnology and Nano-Interface Controlled Electronic Devices, Chapter 16"Elsevier. 313-349 (2002)

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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] G.R.Luckhurst, T.Miyamoto, A.Sugimura, B.A.Timimi: "Director reorientation processes in a monodomain thin nematic liquid crystal film : A deuterium NMR spectroscopy study"Journal of Chemical Physics. 1177. 5899-5907 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] G.R.Luckhurst, T.Miyamoto, A.Sugimura, B.A.Timimi: "Field-induced director dynamics in a nematic liquid crystal : A molecular site dependence?"Journal of Chemical Physics. 116. 5099-5106 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] A.Sugimura, D.Ishino: "Nematic director deformation induced by a periodic surface anchoring strength"Thin Solid Films. (In press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] G.R.Luckhurst, M.Nakatsuji, K.Okumoto, A.Sugimura, B.A.Timimi, H.Zimmermann: "Field-induced director dynamics of nematic 4-octyl-4'-cyanobiphenyl : A study by deuterium NMR spectroscopy"Molecular Crystals and Liquid Crystals. (In press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] G.R.Luckhurst, T.Miyamoto, A.Sugimura, B.A.Timimi: "The Alignment of the Smectic A Phase of 4-Octyl-4'-cyanobiphenyl Induced by an Electric Field. A Deuterium NMR Study"Molecular Crystals and Liquid Crystals. (In press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] A.M.Kantola, G.R.Luckhurst, A.Sugimura, B.A.Timimi: "Deuterium NMR Spectroscopy and Field-induced Director Dynamics in Liquid Crystals"Molecular Crystals and Liquid Crystals. (In press).

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] A Sugimura, G.R.Luckhurst: "Nanotechnology and Nano-Interface Controlled Electronic Devices(Chapter16)"Elsevier, edited by M.Iwamoto, K.Kaneto, S.Mashiko. 512 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] G.R.Luckhurst, T.Miyamoto, A.Sugimura, T.Takashiro, B.A.Timimi: "The surface-induced static director distribution in thin nematic liquid crystal films a deuterium nuclear magneticresonance spectroscopystudy"Journal of Chemical Physics. 114. 10493-10503 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 杉村明彦, 中村健一, 宮本哲夫, G.R.Luckhurst, B.A.Timimi: "重水素化核磁気共鳴法によるネマチック液晶薄膜セル内ダイレクタ回転観察"電気学会論文誌. 121-A. 603-609 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] G.R.Luckhurst, T.Miyamoto, A.Sugimura, B.A.Timimi: "Deuterium NMR investigation of field induced director dynamics : The role of backflow"Thin Solid Films. 393. 399-406 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] A.Sugimura,,G.R.Luckhurst,T.Miyamoto,B.A.Timimi: "Electric field-induced alignment of the directors in the smectic A phase of 4-octyl-4'-cyanobiphenyl : A Deuterium NMR study"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 347. 147-156 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Sugimura,,G.R.Luckhurst,B.A.Timimi: "A deuterium nuclear magnetic resonance investigation of the director distribution in a thin nematic liquid crystal slab"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 347. 53-63 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Sugimura,,G.R.Luckhurst,T.Miyamoto,B.A.Timimi,C.J.Dunn: "A Deuterium Nuclear Magnetic Resonance Investigation of Field Induced Director Dynamics In a Nematic Slab......"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 347. 167-178 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Sugimura,K.Hattori,S.Ishihara: "C-V Hysteresis Observed in a Splay-Bend Transition : a Novel Method for the Evaluation of a Transition Speed"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 347. 81-94 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 杉村明彦,石原將市,辻誠,服部勝治: "表面アンカリングエネルギーの液晶/配向膜分子構造依存性"電子情報通信学会論文誌. J83-C No.2. 151-159 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Sugimura et al.: "Physical Properties of Liquid Crystals : Nematics"The Institution of Electrical Engineers (United Kingdom). 671 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 杉村明彦 他: "電気工学ハンドブック"電気学会. (2000)

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      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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