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2017 年度 実施状況報告書

剪断流動場における液晶電気対流の乱流-乱流転移とレオロジー

研究課題

研究課題/領域番号 15K13553
研究機関大分大学

研究代表者

長屋 智之  大分大学, 理工学部, 教授 (00228058)

研究分担者 後藤 善友  別府大学短期大学部, その他部局等, 教授 (60290657)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード液晶 / レオロジー / 電気対流
研究実績の概要

本研究課題では,MBBA液晶の電気対流下でのレオロジー的性質を研究する。この実験に高精度の粘度計(ドイツ製のレオメーター)を使用する。この粘度計のデータが信頼できないような値になった事に気が付いたため,粘度計標準液を使って粘度計の校正を試みた。しかし,測定されるべき値と測定値の差は大きく,この差を用いてソフトウエアで補正する様な事はできないと判断した。その為,平成30年12月に粘度計の修理を購入業者に依頼した。 修理に必要なドイツ製部品を取り寄せるために2ヶ月かかり,修理が終わったのは2月中旬になった。その為,今年度に計画していた実験が不可能となり,研究期間延長の申請をし,それが認められた。
前年度に発見した負の粘性現象に関しては,現有のレオメーターで実験ができないため,北大の折原教授の研究室で実験を行って頂いた。せん断応力とせん断速度の関係は,せん断応力制御で実験すると履歴曲線が現れ,せん断速度制御で実験するとS字特性が表れることがわかった。この履歴曲線は,強磁性体の強磁性相転移における磁場と磁束密度との関係と類似していることから,電気対流下のMBBA液晶を"ferrovisous fluids"と命名した。負の粘性は大腸菌分散溶液で報告されているが,本実験系の負の粘性の絶対値は大腸菌の系の数百倍も大きいという特徴を持つ。これらの研究成果を物理学会の統計力学分野のシンポジウムで報告した。また,2018年7月に開催される液晶国際会議で口頭発表する事を認められている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

実験装置が故障したため,その対応に非常に多くの時間が取られ,計画していた実験ができなくなった。しかし,負の粘性現象について他機関の実験装置を利用して研究を行い,一定の進展があったので,総合的に「やや遅れている」という評価にした。

今後の研究の推進方策

2018年2月末に粘度計の修理が完了したため,粘度測定が行えるようになった。研究期間延長が認められたため,予定している実験をおこなう。

次年度使用額が生じた理由

主要実験装置である粘度計が故障し,予定していた実験ができなくなり,実験を行うための物品の購入をやめてその予算を修理費に使用した。残りの予算は,研究成果の学会発表と,実験に必要な消耗品の購入に充てる。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] A Pseudo-neuron Device and Firing Dynamics of Their Networks Similar to Neural Synchronizing Phenomena Between Far Local Fields in the Brain2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Tano, Yoshitomo Goto, Tomoyuki Nagaya, Ichiro Tsuda and Shigetoshi Nara
    • 雑誌名

      Advances in Cognitive Neurodynamics

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct observation of coupling between orientation and flow fluctuations in a nematic liquid crystal at equilibrium2017

    • 著者名/発表者名
      Orihara Hiroshi、Sakurai Nobutaka、Sasaki Yuji、Nagaya Tomoyuki
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 95 ページ: 042705-1/6

    • DOI

      10.1103/PhysRevE.95.042705

    • 査読あり
  • [学会発表] 電気対流によって誘起された液晶の負の粘性2018

    • 著者名/発表者名
      長屋智之,折原 宏
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 招待講演
  • [学会発表] Negative Viscosity Induced by Electroconvection in MBBA2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Nagaya, Yuko Harada, Yuji Sasaki, Shuji Fujii, Yousuke Tsuda,Yoshitomo Goto and Hiroshi Orihara
    • 学会等名
      27th International Liquid Crystal Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Stochastic Resonance in a Liquid Crystal Light Valve with Optical Feedback2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomo Goto, Masaya Mizota, Tomoyuki Nagaya
    • 学会等名
      International Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] A Pseudo-neuron Device and Firing Dynamics of Their Networks Similar to Neural Synchronizing Phenomena Between Far Local Fields in the Brain2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Tano, Yoshitomo Goto, Tomoyuki Nagaya, Ichiro Tsuda and Shigetoshi Nara
    • 学会等名
      6th International Conference on Cognitive Neurodynamics 2017
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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