強誘電性液晶構造の解明と界面による制御

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01460073
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 福田 敦夫 東京工業大学, 工学部, 教授 (10013484)
• 研究分担者: 大内 幸雄 東京工業大学, 工学部, 助手 (60194081) ; 竹添 秀男 東京工業大学, 工学部, 助教授 (10108194)
• キーワード: 強誘電性液晶 / キラルスメクティックC / 反強誘電性 / 電界誘起相転移 / 3安定状態間スイッチング / 「く」の字層構造 / スメクティック層スイッチング / X線回折

研究概要

交付申請書に記載したとおり、本研究の目的は、偏光顕微分光測光による配向ベクトルの構造解析およびX線回折による層構造の解析を行い、これら構造と各種界面との相関を明らかにし、界面による両構造の制御を達成することである。申請書提出後、いわゆる表面安定化(Surface Stabilization:SS)に対し、反強誘電性安定化(Anti-Ferroelectric Stabilization:AFS)の重要性が明確になり、この線に沿った実験をも取り込み研究を行ってきた。
1.50〜100μm厚のガラス基板間に、スメクティック層が基板と平行になよう液晶を配向させ、ラインフォ-カスの条件化で層間隔に対応したブラッグ反射の温度変化をきちんと観測できるようになった。ナフタリン系の混合液晶について実際に測定を行い、層の「く」の字変形は層間隔の変化に起因することを定量的に確認し、ナフタリン系混合液晶で変形が回避されている原因を明らかにした。(Jpn.J.Appl.Phys.29(1990)投稿中)
2.電界を印加しながらX線回折実験を行えるように装置を改良し、AFS強誘電性液晶のスメクティック層スイッチングが反強誘電-強誘電相転移に符合していることを明らかにした。(Jpn.J.Appl.Phys.29(1990)L111-L114)
3.AFS強誘電性液晶におけるスイッチング過程の空間的・時間的挙動を分極の変化に伴う電流、透過光強度の変化およびストロボ顕微鏡写真により研究し、反強誘電-強誘電スイッチングには前駆現象に関連した速い成分とドメン反転による遅い成分とが存在することを明らかにした。(Jpn.J.Appl.Phys.29(1990)L107-L110)
4.平成1年度の主要設備としてPSPCシステムを購入し調整中である。次年度にはこれを使用して、動的な挙動をX線的にも研究できる手段を確立したい。

研究成果

• [文献書誌] M.Johno,Y.Ouchi,H.Takezoe,A.Fukuda,K.Terashima and K.Furukawa: "Correspondence Between Smectic Layer Switching and DC Hysteresis of Apparent Tilt Angle in an Antiferroeletric Liquid Crystal Mixture" Jpn.J.Appl.Phys.,. 29. L111-L114 (1990)
• [文献書誌] M.Johno,K.Itoh,J.Lee,Y.Ouchi,H.Takezoe,A.Fukuda and T.Kitazume: "Temporal and Spatial Behavior of the Field-Induced Transition between Antiferroelectric and Ferroelectric Phases in Chiral Smectics" Jpn.J.Appl.Phys.,. 29. L107-L110 (1990)
• [文献書誌] Y.Takanishi,Y.Ouchi,H.Takezoe,A.Fukuda,A.Mochizuki and M.Nakatsuka: "Spontaneous Formation of Quasi-Bookshelf Layer Structure in New Ferroelectric Liquid Crystals Derived from a Naphthalene Ring" Jpn.J.Appl.Phys.