| 研究概要 |
1.前年度に引き続き,バルクでコレステリックブルー相を示す強いキラリティを有する液晶を薄いセルに閉じ込めた場合に,どのような秩序構造を示すかについて,連続体シミュレーションを用いた研究を行った.温度,セルの厚さ,およびセル表面のアンカリングの条件に応じて,液晶中の位相欠陥が様々な空間構造をとることを明らかにした.特筆すべきは,素粒子,あるいは凝縮系の分野で注目を集めているスカーミオン構造による格子が薄い液晶セル中でも形成しうることを示したこと,および環状の欠陥による規則格子が形成することを明らかにしたことである.それらの構造の多くは液晶の分野ではこれまで議論されたことのないものであり,液晶はこれまで知られているよりはるかに豊かな秩序構造を示しうることを明らかにしたと言える.
2.バルクのコレステリックブルー相に電場を印加した際の位相欠陥のダイナミクスを詳しく調べた結果,チャージが-1/2の線欠陥が+1/2に連続的に構造転移することが明らかになった.このような転移がトポロジー的に可能であることは知られていたが,実際にどうすれば実現できるかについての議論は初めてのものである.
3.高分子を導入するとコレステリックブルー相の安定性が著しく増大する(相が安定な温度範囲が広がる)ことが知られている(高分子安定化ブルー相).高分子を導入したコレステリックブルー相の温度,高分手の体積分率に関する相図を計算することにより,この事実に対する「欠陥が高分子に置き換わることによるエネルギー利得が安定性の起源である」という仮説の正当性を,定量的に初めて明らかにした.
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