液晶界面転移が示す新奇な熱力学的性質の研究

• 研究課題/領域番号: 25800232
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 佐々木 裕司 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00649741)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 液晶 / 熱測定 / 界面 / 高感度熱測定 / 液晶界面

研究成果の概要

液晶分子の配向は接触している基板界面の影響を顕著に受ける。本研究では、温度変化に伴い、分子配向が垂直から水平配向へと移り変わるアンカリング転移と呼ばれる現象に着目し、その熱物性について研究を行った。測定は製作したした高感度示差走査熱量計(DSC)によって行われた。実験の結果、転移が起こる領域においてDSCのデータ曲線に階段状の段差が現れることが分かった。また本実験系は降温と昇温の際に比較的大きな熱履歴を示す一方で、一次転移に伴う潜熱に関するピークは検出されないほど小さいことも分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Direct visualization of spatiotemporal structure of self-assembled colloidal particles in electrohydrodynamic flow of a nematic liquid crystal (2015)
  • 著者名/発表者名: Y Sasaki, H Hoshikawa, T Seto, F Kobasyashi, VSR Jampani, S Herminghaus, C Bahr, H Orihara
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 31 号: 13 ページ: 3815-3819
  • DOI: 10.1021/acs.langmuir.5b00450
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Liquid crystal mesophases beyond commensurate four-layer periodicity (2015)
  • 著者名/発表者名: CC Huang, S Wang, L Pan, ZQ Liu, BK McCoy, Y Sasaki, K Ema, P Barois, R Pindak
  • 雑誌名: Liquid Crystals Reviews 巻: 未定 号: 1 ページ: 58-78
  • DOI: 10.1080/21680396.2015.1030462
  • 査読あり
• [雑誌論文] Colloidal caterpillars for cargo transportation (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuji Sasaki, Yoshinori Takikawa, V. S. R. Jampani, Hikaru Hoshikawa, Takafumi Seto, Christian Bahr, Stephan Herminghaus, Yoshiki Hidaka and Hiroshi Orihara
  • 雑誌名: Soft Matter 巻: 10 号: 44 ページ: 8813-8820
  • DOI: 10.1039/c4sm01354a
  • NAID: 120005646332
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonequilibrium steady-state response of a nematic liquid crystal under simple shear flow and electric fields (2014)
  • 著者名/発表者名: Jaka Fajar Fatriansyah, Yuji Sasaki, and Hiroshi Orihara
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: 90 号: 3
  • DOI: 10.1103/physreve.90.032504
  • NAID: 120005515314
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Stepwise heat capacity change associated with orientation transition in liquid crystals (2014)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Aya (謝 暁晨), Y. Sasaki, D. Pociecha, F. Araoka, E. Gorecka, K. Erna, I. Musevic, H. Orihara, K. Ishikawa, H. Takezoe
  • 雑誌名: Phys. Rev. E 巻: 89 号: 2
  • DOI: 10.1103/physreve.89.022512
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-resolution calorimetric study of critical behaviour at the smectic-C*alpha - smectic-C* phase transition (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Aihara, Y. Sasaki, K. Ema
  • 雑誌名: Liquid Crystals 巻: 40 号: 10 ページ: 1373-1376
  • DOI: 10.1080/02678292.2013.811549
  • 査読あり
• [学会発表] 液晶電気対流を用いたコロイド粒子の芋虫運動 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐々木裕司
  • 学会等名: 機能物性融合科学研究会 “ソフトダイナミクス”
  • 発表場所: 東京大学物性研究所、千葉県柏市
  • 年月日: 2015-04-02 – 2015-04-03
  • 招待講演
• [学会発表] ２次元トポロジカル欠陥の格子状配列の作成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 櫻井信孝、田中千晴、佐々木裕司、折原 宏
  • 学会等名: 機能物性融合科学研究会 “ソフトダイナミクス”
  • 発表場所: 東京大学物性研究所、千葉県柏市
  • 年月日: 2015-04-02 – 2015-04-03
• [学会発表] 液晶電気対流中におけるコロイド粒子の運動と輸送 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐々木裕司、瀧川佳紀、星川光、瀬戸貴文、折原宏、VSR. Jampani, C Bahr, S Herminghaus、日高芳樹
  • 学会等名: 日本液晶学会討論会
  • 発表場所: くにびきメッセ、島根県松江市
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-10
• [学会発表] 液晶電気対流中におけるコロイドキャタピラを用いた微粒子輸送 (2014)
  • 著者名/発表者名: 星川光、瀬戸貴文、佐々木裕司、折原宏、VSR. Jampani, C, Bahr, S Herminghaus
  • 学会等名: 日本液晶学会討論会
  • 発表場所: くにびきメッセ、島根県松江市
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-10
• [学会発表] 液晶コロイドキャタピラの共焦点顕微鏡による観察 (2014)
  • 著者名/発表者名: 瀬戸貴文、星川光、佐々木裕司、折原宏、Jampani VSR、 C Bahr, S Herminghaus
  • 学会等名: 日本液晶学会討論会
  • 発表場所: くにびきメッセ、島根県松江市
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-10
• [学会発表] 液晶電気対流に現れるドメイン構造の非平衡定常ゆらぎ (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林史明, 瀧川佳紀, 佐々木裕司, 折原宏, 長屋智之, 日高芳樹
  • 学会等名: 日本液晶学会討論会
  • 発表場所: くにびきメッセ、島根県松江市
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-10
• [学会発表] 液晶中でのコロイド粒子のキャタピラ運動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 星川光、瀧川佳紀、瀬戸貴文、佐々木裕司、折原宏、VSR Jampani、C Bahr、S Herminghaus、日高 芳樹
  • 学会等名: ゆらぎと構造の協奏 第二回領域研究会
  • 発表場所: 北海道大学、北海道札幌市
  • 年月日: 2014-08-29 – 2014-08-31
• [学会発表] ２次元トポロジカル欠陥の格子状配列の作成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 櫻井信孝、田中千晴、佐々木裕司、折原 宏
  • 学会等名: ゆらぎと構造の協奏 第二回領域研究会
  • 発表場所: 北海道大学、北海道札幌市
  • 年月日: 2014-08-29 – 2014-08-31
• [学会発表] Three-dimensional characterization of particle transport in nematic liquid crystal (2014)
  • 著者名/発表者名: Y Sasaki, Y Takikawa, H Hoshikawa, T Seto, H Orihara VSR Jampani, C Bahr, S Herminghaus, Y Hidaka
  • 学会等名: 国際材料研究学会連合－アジア国際会議(IUMRS-ICA 2014)
  • 発表場所: 福岡大学、福岡県福岡市
  • 年月日: 2014-08-24 – 2014-08-30
• [学会発表] Three dimensional tracking of particles in electrohydrodynamic convection of a nematic liquid crystal (2014)
  • 著者名/発表者名: Y Sasaki, Y Takikawa, H Hoshikawa, T Seto, VSR Jampani, C Bahr, Y Hidaka, H Orihara
  • 学会等名: 国際液晶会議(ILCC2014)
  • 発表場所: ダブリン、アイルランド
  • 年月日: 2014-06-29 – 2014-07-04
• [学会発表] 界面起転移の熱測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐々木裕司，星川光，折原宏，謝暁晨，竹添秀男
  • 学会等名: 日本液晶学会討論会
  • 発表場所: 大阪大学（豊中市）
• [学会発表] 液晶アンカリング転移の熱測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐々木裕司、星川光、折原宏、謝暁晨、竹添秀男
  • 学会等名: 熱測定討論会
  • 発表場所: 千葉工業大学（習志野市）
• [学会発表] Dynamic Heat Capacity Measurements of Antiferroelectric Liquid Crystals (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Aihara, K. Ema, H. Hoshikawa, Y. Sasaki, H. Orihara
  • 学会等名: 14th International Conference on Ferroelectric Liquid Crystals
  • 発表場所: Lukas-Klause （Magdeburg） Germany
• [学会発表] Unique Thermal Behaviors in an Orientational Structual Transition (ATr) in a Liquid Crystal (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Aya, Y. Sasaki, D. Pociecha, F. Araoka, E. Gorecka, K. Ema, K. Ishikawa and H. Takezoe
  • 学会等名: The 5th International Symposium on the New Frontiers of Thermal Studies of Materials
  • 発表場所: 横浜情報文化センター（横浜市）