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本研究で用いた放射光X線マイクロビーム光学系は、高エネルギー加速器研究機構放射光研究施設において得られる放射光をX線源として申請者らが開発してきたもので、1μm以下の空間分解能が得られる。X線光学系自体は汎用性のあるものが、本研究目的に対して光学系の最適化を行った。エアベアリングを用いた回転テーブルをシステムに組み込んで偏芯がsub-μm以下のX線ゴニオメータを作製し、測定に用いた。強誘電性液晶にはCS1014を使用した。代表的な層構造欠陥であるzig-zag欠陥を対象とし、その代表的な2つの遷移領域であるbroad wallおよびnarrow wallの層構造について実験・解析を行った。特にnarrow wallはその幅が数ミクロンであり、本研究で開発された高分解能システムにより初めてその測定が可能となった。その結果、narrow wall遷移領域では、従来考えられていたように平面の幾何学的な組み合わせでなく、層法線が位置の関数としてωおよびχ方向に湾曲している構造をとることが分かった。これは、層間隔一定の条件を満たしつつ層変形するのに必要な構造を取っているためと思われる。更に、電場を試料に印加することにより、特に遷移領域での層構造の完全性が高くなることが分かった。このことは、遷移領域は、配向膜界面の影響が相対的に弱い領域であるため、電場の効果による静電トルクを直接受けているためと思われる。また相転移点の高温側、低温側での層構造の乱れは互いに関係している場合もあることが分かった。本研究では、sub-μmの精度での局所層構造の研究を世界的に見ても始めて行ったものであり、層構造を直接的に決定できる本方法は、液晶層構造の研究にとって、極めて有効と思われる
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