| 研究課題/領域番号 |
14J09814
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
山本 尚貴 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| キーワード | キラリティ / 非平衡現象 / 液晶 / クロス効果 |
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| 研究実績の概要 |
キラルな液晶は温度勾配下で回転運動をおこなうことが知られている。この現象は「レーマン効果」と呼ばれ、非平衡クロス効果の一つと考えられているが、そのメカニズムについては明らかにされていない。本課題では実験・理論的手法により現象のメカニズムにアプローチする。
具体的には、様々なガラスの表面配向処理を行ったコレステリック液晶のセルに温度勾配をかけ、液晶液滴の回転運動の観察を行った。その結果、Oswaldらによる先行研究で報告されている縞状パターンをもつストライプ液滴に加え、縞状パターンを示さない2種の液晶液滴(ターゲット液滴、ストライプレス液滴)が回転する様子が観察された。また、これら3種類の液滴の回転速度はそれぞれ異なった液滴サイズ依存性を示すことも分かった。
このサイズ依存性を理解するためにはそれぞれの液滴の構造を調べることが不可欠であり、研究代表者は蛍光共焦点偏光顕微鏡観察(FCPM)により液晶液滴の三次元構造を決定した。液晶液滴の構造の決定は、レーマン効果の理解のためのみならず、コレステリック液晶の構造への興味からも、興味深い結果になっており、液晶物理学において重要な実験結果になると考えている。さらに、FCPMにより得られた液晶液滴の三次元構造をもとに、液滴の回転速度のサイズ依存性の現象論的な解析を行い、液滴の回転運動には液滴の表面にかかるトルクの効果が重要であることを示唆する結果を得た。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究課題で重要になる液晶液滴の構造を共焦点顕微鏡を用いることで決定することができ、現象の理論的解釈を行うための準備を大きく進めることができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
現象の解明のために必要不可欠な温度勾配下で回転する液晶液滴の内部の流れ場の詳細な測定を行う必要がある。また、温度勾配以外の場に対するキラルな液晶の応答を実験的に検証することで、キラルな液晶と場の相互作用に関する深い理解を得ることができると考えている。
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