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液晶相の構造を分子間相互作用に溯って理解するためには、各種液晶相の基礎物性に関する知識が不可欠である。スメクティック液晶を特徴づける層構造解析のため申請者らは、放射光X線マイクロビームを開発し、数ミクロン以下の領域での液晶局所層構造の測定システムを完成している。本研究では、これまでの技術的発展に基づき、スメクティック液晶の局所層構造の電場に対する時間応答を放射光X線マイクロビーム時分割測定法により明らかにする。このことにより、液晶層の示す電気光学的応答に対応した動的液晶構造解析が始めて可能になる。
実験は高エネルギー加速器研究機構・物質構造科学研究所・放射光研究施設を利用して得られる放射光X線マイクロビーム光学系を用いて行った。試料は強誘電性液晶としてTK-C101を、反強誘電性液晶としてTFMHPOBCを使用した。本年度は特に強誘電性液晶の層応答の電場依存性を詳細に測定することにより、反強誘電性液晶における電場誘起相転移に伴う層変化との関係を解明した。実験的には昨年度に引き続き1次元X線検出器によるデータを取得するとともに、昨年度導入した高感度X線CCDカメラシステムにより上記液晶を用いた測定を本格的に行った。連続測定のためのソフトウエアーを整備することにより、回折パターンの角度依存性や層間隔の温度依存性を効率的に収集できるようになった。また、X線分光器として複多層膜分光器を導入することにより、バックグラウンドの低減をはかった。この分光器を用いることにより入射エネルギーの変更が容易になり、今後小角、高角散乱の相関を研究する目処がついた。分子秩序に関する新しい情報の取得を予定している。
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