| 研究課題/領域番号 |
15H03878
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| 研究機関 | 九州工業大学 |
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研究代表者 |
中戸 晃之 九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (10237315)
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| 研究分担者 |
川俣 純 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (40214689)
岩井 俊昭 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80183193)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | ナノ材料 / ナノシート / コロイド / 液晶 / 光操作 / レーザー |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、ニオブ酸ナノシート液晶について、光操作によって、液晶の自発配向やマクロな電場配向では不可能な様式をもち可動な構造形成を行わせることである。昨年度までにナノシート液晶の光操作が可能になったことを受けて、今年度は光操作で得られる構造の評価と形成メカニズムの解明を試みた。
(1) 液晶状態のナノシートによる構造形成：濃度5 g/Lのニオブ酸ナノシートへ、532 nm、直線偏光のレーザー光を開口数1.2の対物レンズを通して20 mWで照射した。その結果、焦点付近で、ナノシートが線状に配向した10ミクロン程度のドメインが形成された。ドメインの向きは、レーザー光の偏光方向に追随して変化した。一方、焦点の外縁には、100ミクロン以上に亘って、ナノシートが年輪状に配向したドメインが形成された。このドメインは、レーザー光の偏光には追随しないので、中心部とは異なるドメインとして形成されている。これらよりナノシート液晶へのレーザー光照射によって、液晶中にナノシートの局所的かつ階層的な配向構造を形成できることがわかった。
(2) レーザー光の幾何形状：レーザー照射時の対物レンズの開口数を0.4とすると、開口数1.2の場合と比べて、焦点付近のドメインはより大きく、外縁部ドメインはより小さくなった。これより、レーザー光の幾何形状が構造形成に影響することがわかった。
(3) 等方相のナノシートによる構造形成：ナノシート濃度を0.05 g/Lとした等方相単相のコロイドへレーザー光を照射（開口数1.2）すると、中心部のドメインは生じたが、外縁部ドメインは形成されなかった。これより、レーザー光下で形成される構造は、ナノシートの相状態によっても制御されることがわかった。
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| 現在までの達成度 (段落) |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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