熱力学安定状態としての三重周期極小曲面の形成機構

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15350110
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 齋藤 一弥 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (30195979)
• 研究分担者: 宮崎 裕司 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (70252575)
• キーワード: 熱容量 / 三重周期極小曲面 / エントロピー / 液晶 / 高分子

研究概要

TPMS構造を持つ温度変化型液晶と濃度変化型液晶の物性の比較
温度変化型液晶と濃度変化型液晶の物性に注目し,高次構造(層状構造,TPMS構造など)に注目すると,その性質が統一に比較できることを明らかにした.たとえば,TPMS構造ではその三次元連結性に起因する揺らぎの抑制のため,層状構造をとるスメクチック相やラメラ相より小さな熱容量(エンタルピー揺らぎ)を示す.
複数のTPMS相の熱容量の比較
前項のTPMS相の小さな熱容量の定量的な解析の可能性を探るために,複数のTPMS相を持つANBC(22)について精密熱容量測定を行った.これらおよび関連化合物の結果を基に,純粋な幾何学的な効果とは考えられないことを明らかにした.
次年度以降の実験の準備
・熱力学第3法則に基づくTPMS相のエントロピーの絶対値を測定するために,熱容量測定温度範囲を極低温まで拡大する必要がある.本年はそのために3He冷凍機を購入した.既存の緩和型熱量計に組み込み,測定データの信頼性の検証実験を行っている.
・TPMS構造を示す高分子試料を選定し,調整中である.年度内に実験が可能な量の試料を用意できる予定である.

研究成果

• [文献書誌] K.Saito, N.Kitamura, M.Sorai: "Thermodynamic Study of Phase Transitions in Lyotropic Systems : Adiabatic Calorimetry on Non-Ionic Surfactant C16E8-Water System"J.Phys.Chem.B. 107・31. 7854-7860 (2003)
• [文献書誌] Y.Maeda, K.Saito, M.Sorai: "Phase Behavior of the Thermotropic Cubic Mesogen 1,2-Bis(4-n octyloxybenzoyl)hydrazine under Pressure"Liq.Cryst.. 30・10. 1139-1149 (2003)
• [文献書誌] K.Yoshiba, A.Teramoto, N.Nakamura, K.Kikuchi, Y.Miyazaki, M.Sorai: "Static Water Structure Detected by Heat Capacity Measurements on Aqueous Solutions of a Triple-Helical Polysaccharide Schizophyllan"Biomacromolecules. 4・5. 1348-1356 (2003)