液晶複合系におけるコレステリック相の理論的研究

• 研究課題/領域番号: 26400435
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 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: 九州工業大学
• 研究代表者: 松山 明彦 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (60252342)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: コレステリック液晶 / 高分子液晶 / 液晶分子 / コレステリック液晶ゲル / コレステリック相 / キラリティー / キラルネマチック / 液晶 / 高分子 / 液晶複合系 / ヘリコイダル相 / 液晶ゲル / ネマチックーコレステリック相転移

研究成果の概要

本研究は，（1）液晶分子と高分子の混合系（2）液晶分子とナノチューブの様な長い棒状分子の混合系などの”液晶複合系”におけるコレステリック相についての平均場理論を構築し，温度や濃度に依存した相分離や相転移を解明・予言することを目的とした。本研究期間の３年間で，高分子と液晶分子の混合系におけるコレステリック相の理論を構築し，ヘリカルツイスティングパワー(HTP)や相分離などについて分子論的説明が出来た。さらに，液晶分子の混合系における，コレステリック相の電場や磁場などの外場による様々な相転移を予測した。さらに，コレステリック液晶ゲルやツイストベンド相の理論の構築も行った。

研究成果

• [雑誌論文] Theory of a helicoidal cholesteric phase induced by an external field (2016)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Matsuyama
  • 雑誌名: Liquid Crystals 巻: 43 号: 6 ページ: 783-795
  • DOI: 10.1080/02678292.2016.1144810
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Director-Pitch Coupling-induced Twist-Bend Nematic Phase, (2016)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Matsuyama
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 85 号: 11 ページ: 114606-114606
  • DOI: 10.7566/jpsj.85.114606
  • NAID: 210000134148
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Biaxiality of cholesteric phases in rod-like polymer solutions (2015)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Matsuyama
  • 雑誌名: Liquid Crystals 巻: 42 号: 4 ページ: 423-429
  • DOI: 10.1080/02678292.2015.1006148
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Phase Separations in Mixtures of a Flexible Polymer and a Cholesteric Liquid Crystal in the Presence of an External Field (2015)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Matsuyama
  • 雑誌名: Mol. Cryst. Liq. Cryst. 巻: 印刷中
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Volume Phase Transitions of Cholesteric Liquid Crystalline Gels (2015)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Matsuyama
  • 雑誌名: J. Chem. Phys. 巻: 142 号: 17
  • DOI: 10.1063/1.4919651
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Phase diagrams of mixtures of a polymer and a cholesteric liquid crystal under an external field (2014)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Matsuyama
  • 雑誌名: J. Chem. Phys. 巻: 141 号: 18
  • DOI: 10.1063/1.4901085
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 外場によるねじれた液晶相の理論 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松山明彦
  • 学会等名: 物理学会
  • 発表場所: 阪大（豊中キャンパス）
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] Director-pitch coupling induced twist-bend nematic phase (2016)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Matsuyama
  • 学会等名: 第４回 ISMC2016
  • 発表場所: グルノーブル（フランス）
  • 年月日: 2016-09-12
  • 国際学会
• [学会発表] ネマチック液晶とコレステリック液晶の混合系の理論 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松山明彦
  • 学会等名: 2016年日本液晶学会討論会
  • 発表場所: 大阪工業大学
  • 年月日: 2016-09-05
• [学会発表] ネマチック液晶とコレステリック液晶の混合系の理論 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松山明彦
  • 学会等名: ソフトマターダイナミクス研究会
  • 発表場所: 和歌山県 白浜
  • 年月日: 2016-08-18
  • 招待講演
• [学会発表] Threory for Mixtures of cholesteric and nematic molecules (2016)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Matsuyama
  • 学会等名: 日伊液晶ワークショップ
  • 発表場所: 京都市国際交流会館
  • 年月日: 2016-07-05
  • 国際学会
• [学会発表] ねじれた液晶相の理論 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松山明彦
  • 学会等名: 日本液晶学会ソフトマターフォーラム講演会「液晶とねじれ」
  • 発表場所: 九大（博多駅オフィス）
  • 年月日: 2016-01-28
  • 招待講演
• [学会発表] Theory of liquid crystalline composite (2016)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Matsuyama
  • 学会等名: 九工大ー台湾ジョイントWS
  • 発表場所: 九工大 戸畑キャンパス
  • 年月日: 2016-01-09
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Vollume phase transitions of cholesteric elastomers (2015)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Matsuyama
  • 学会等名: ILCEC2015
  • 発表場所: Erice, Italy
  • 年月日: 2015-10-01
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Field-induced twist-bend nematic phase (2015)
  • 著者名/発表者名: 松山明彦
  • 学会等名: 第５回CREST研究会
  • 発表場所: 志賀島 福岡県
  • 年月日: 2015-08-25
  • 招待講演
• [学会発表] コレステリック液晶ゲルの体積相転移 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松山明彦
  • 学会等名: 物理学会
  • 発表場所: 早稲田大学 早稲田キャンパス
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] Volume phase transiitons of cholesteric liquid crystals (2015)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Matsuyama
  • 学会等名: International Soft Matter Conference
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] Theory of polymer dispersed cholesteric liquid crystals (2015)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Matsuyama
  • 学会等名: International Soft Matter Conference
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] 高分子と液晶分子の混合系における、外場が引き起こすコレステリックーネマチック相転移 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松山明彦
  • 学会等名: 2014年日本液晶学会 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] Theory of polymer-dispersed chorsteric liquid crystals (2014)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Matsuyama
  • 学会等名: International Liquid Crystal Conference 2014
  • 発表場所: ダブリン（アイルランド）
  • 年月日: 2014-06-29 – 2014-07-05
• [図書] Chapt. 10.3 in The Liquid Crystal Display Story ed.by N. Koide (2014)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Matsuyama
  • 総ページ数: 416
  • 出版者: Springer, Japan
• [備考] 研究紹介
  • URL: http://iona.bio.kyutech.ac.jp/~aki/
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://iona.bio.kyutech.ac.jp/~aki/