| 研究課題/領域番号 |
19K05363
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分32010:基礎物理化学関連
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
山村 泰久 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (80303337)
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| 研究分担者 |
沓水 祥一 岐阜大学, 工学部, 教授 (80214964)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 液晶 / 層状構造 / 層状液晶相 / スメクチック相 / アルキル鎖 / 分子充填 / キュービック液晶相 / 分子集合体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
「分子がどのように充填しているか」は，分子集合体の物性の理解には不可欠な情報である．単純な剛体分子モデルで凝集構造が表現されてきた液晶も同様であり，その代表である層状液晶相の凝集構造や物性は，アルキル鎖部分の形状が異なる二通りの分子充填様式を考慮した新しい枠組みで見直される必要がある．
本研究では，その二つの分子充填様式の間を変化する層状液晶系を用いた物性測定を行い，層状液晶相の新しい枠組みに基づいた分子充填様式と物性の相関の包括的理解を目指した研究を行う．
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| 研究成果の概要 |
分子の集合体では，「分子がどのように充填しているか」は，その物性の理解に必要不可欠である．層状液晶において，液晶分子の柔軟なアルキル鎖に関する二通りの分子充填様式があることを我々は見出した．この知見に基づき，本研究では，異なる分子充填様式を有する液晶物質の探索・合成し，その凝集構造と物性を調べた．その結果，層状構造をもつ液晶相を示す様々な液晶物質について，構造，アルキル鎖の充填様式，物理的性質，相の安定性，相転移現象の関係を明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
層状構造を有する液晶相は，液晶物質の新しい応用を目指した研究が精力的に行われている．しかし，液晶相には流動性があるため，層状液晶相の層を構成する分子がどのように充填しているかについては解明されておらず，新たな機能性を持つ液晶分子の分子設計を行う上でもこの分子の充填様式の解明は課題であった．また，凝集構造と密接に関係する物性への影響の解明も課題であった．数種の液晶物質に対してこれらを研究した本研究の成果は，層状液晶の学理構築の礎に寄与するだけでなく，層状液晶相の応用にも資するものである．
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