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2008 年度 実績報告書

新しい対称性を示すフォトニック階層構造を“創る・知る・操る"

研究課題

研究課題/領域番号 18204037
研究機関京都大学

研究代表者

山本 潤  京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10200809)

キーワードソフトマター / 階層構造 / フォトニック液晶 / 等方秩序 / ナノ構造 / 対称性
研究概要

本年度は3つのキーワードのうち、最後の“操る"について重点的に研究を行った。ソフトマターの階層構造は、その本質的な“ソフトネス"に起因した、外場による大きな“チューナビリティ"を持つことが特徴である。また、逆の視点からのユニークな"操作"法として、分子・超分子を“階層構造を用いて輸送"する実験を試みた。
1.分子スケール申請者により発見された“等方性スメクティックブルー相"は、可視光の領域で“完全に等方的"に構造色を反射し、新しい対称性を示す自発的なフォトニック階層構造である。また同時に、この構造色は温度に鋭敏に依存して、紫色から黄色まで選択反射波長が変化する。そこで、色素分子を混合した系を用いて、レーザ光励起によりフォトニック構造を任意に変化させる実験に成功した。応答時間は100m秒と早くないが、角度依存性を本質的に示さない等方秩序構造を、外場によって任意に制御する可能性が広がった。
2.超分子・高分子スケールネマティック秩序に対する不純物として、適当な蛍光高分子を混合したサンプルを用意し、あらかじめ別途混合したアゾ色素分子を光励起することでネマティック秩序の秩序変数を空間的に制御する。蛍光高分子の存在はネマティック秩序の秩序変数と直接結合している。そこでこの結合を利用して不純物である蛍光高分子の濃度を自在に制御することができると考えた。この方法では、不純物自体が外場に関して感受率を持たなくとも、背景の液晶場の力を媒介として動かすことが可能である点で優れている。本研究では、蛍光顕微鏡を用いてアゾ色素分子を選択的に励起して、ネマティック秩序の秩序変数の空間勾配を作り、分子を集める分子マニピュレーターを設計した。実際にマニピュレーターを試作してモデル的な蛍光高分子を集めたり、分散させたりすることに成功した。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (18件)

  • [雑誌論文] Structure and Dynamics of Isotropic Order2008

    • 著者名/発表者名
      Jun Yamamoto, Isa Nishiyama
    • 雑誌名

      Prog. Theor. Phys. Supple 175

      ページ: 114-122

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of multiple circular walls on a thin film of nematic liquid crvstal by laser scanning2008

    • 著者名/発表者名
      M. Kojima, J. Yamamoto, K. Sadakane, K Yoshikawa
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lett.

      ページ: 130-133

    • 査読あり
  • [学会発表] 分子マニピュレーターを用いた液晶秩序と分子の相互作用測定2009

    • 著者名/発表者名
      佐光貞樹, 高西陽一, 山本潤
    • 学会等名
      第64回日本物理学会年次大会
    • 発表場所
      立教大学・東京
    • 年月日
      2009-03-27
  • [学会発表] Structure and Dynamics of TGB & Smectic Blue Phases -Two cubic and Three Isotropic phases-2009

    • 著者名/発表者名
      Jun Yamamoto
    • 学会等名
      International Workshop on Mesomorphic Advanced Materials and Nanotechnology
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2009-03-10
  • [学会発表] 分子マニピュレーターを用いた液晶秩序と溶質分子の相互作用測定2009

    • 著者名/発表者名
      佐光貞樹, 高西陽一, 山本潤
    • 学会等名
      特定領域第3回領域研究会
    • 発表場所
      九州大学西新プラザ・福岡
    • 年月日
      2009-01-08
  • [学会発表] Structure and Dynamics of Isotropic Liquid Crystalline Phases - Istronic Smertic, Blue and Snpnge Phase-2008

    • 著者名/発表者名
      Jun Yamamoto
    • 学会等名
      International Display Workshop
    • 発表場所
      Niigata, Japan
    • 年月日
      2008-12-04
  • [学会発表] 3次元巨大周期 : 協同現象とダイナミクス(時間軸ダイナミクス)2008

    • 著者名/発表者名
      山本潤
    • 学会等名
      日本液晶学会「液晶物理・物性」「液晶化学・材料」「ソフトマター」研究フォーラム合同講演会
    • 発表場所
      マホロバイン・横須賀
    • 年月日
      2008-11-21
  • [学会発表] 液晶配向場を用いた自己組織化高分子ナノフアイバーの1次元配向制御2008

    • 著者名/発表者名
      佐光貞樹, 山本潤
    • 学会等名
      第57回高分子討論会
    • 発表場所
      大阪市立大学・大阪
    • 年月日
      2008-09-25
  • [学会発表] 液晶秩序の空間変調を原理とする分子マニピュレータの提案と実証2008

    • 著者名/発表者名
      佐光貞樹, 高西陽一, 山本潤
    • 学会等名
      2008年日本液晶討論会
    • 発表場所
      キャンパスプラザ京都
    • 年月日
      2008-09-18
  • [学会発表] カイラリティに誘起された3次元格子構造を持つスメクティック液晶相の構造解析2008

    • 著者名/発表者名
      根本文也, 高西陽一, 高橋由美子, 飯田厚夫, 西山伊佐, 山本潤
    • 学会等名
      2008年日本液晶討論会
    • 発表場所
      キャンパスプラザ京都
    • 年月日
      2008-09-17
  • [学会発表] 球形等方と"立方(光学等方)対称"な液晶相のナノ構造とダイナミクス2008

    • 著者名/発表者名
      山本潤
    • 学会等名
      2008年液晶学会講演会
    • 発表場所
      キャンパスプラザ京都
    • 年月日
      2008-09-16
  • [学会発表] Light Induced Structural Color Change and Dynamics of Isotropic Smectic Blue Phase2008

    • 著者名/発表者名
      Jun Yamamoto, Isa Nishiyama
    • 学会等名
      Light-Controlled Liquid Crystal Complex Adaptive Materials-LC2CAM
    • 発表場所
      Bouldar, US
    • 年月日
      2008-08-07
  • [学会発表] Structures and symmetries of frustrated chiral smectic liquid crystalline phases with three-dimensional lattice2008

    • 著者名/発表者名
      Fumiya Nemoto, Yoichi Takanishi, Yumiko Takahashi, Atsuo Iida, Isa Nishiyama, Jun
    • 学会等名
      The 4th Japanese-Italian Workshop on Liquid Crystals IILC'08
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      2008-07-08
  • [学会発表] Novel molecular transport mechanism in a liquid crystal driven by spatial gradient of scalar order parameter2008

    • 著者名/発表者名
      Sadaki Samitsu, Yoichi Takanishi, Jun Yamamoto
    • 学会等名
      The 4th Japanese-Italian Workshop on Liquid Crystals IILC'08
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      2008-07-08
  • [学会発表] Novel molecular transport mechanism in a liquid crystal induced by spatial gradient of scalar order paramter2008

    • 著者名/発表者名
      Sadaki Samitsu, Yoichi Takanishi, Jun Yamamoto
    • 学会等名
      International Liquid Crystal Conference
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2008-07-03
  • [学会発表] Structures and symmetries of frustrated chiral smectic liquid crystalline phases with three-dimensional lattice2008

    • 著者名/発表者名
      Fumiya Nemoto, Yoichi Takanishi, Yumiko Takahashi, Atsuo Iida, Isa Nishiyama, Jun
    • 学会等名
      International Liquid Crystal Conference
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2008-07-03
  • [学会発表] Orientation fluctuation in the hyper swollen B4 phase diluted by 5CB2008

    • 著者名/発表者名
      Yuta Yamazaki, Yoichi Takanishi, Jun Yamamoto
    • 学会等名
      International Liquid Crystal Conference
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2008-07-03
  • [学会発表] Structure and Dynamics of Isotropic Order2008

    • 著者名/発表者名
      Jun Yamamoto, Isa Nishiyama
    • 学会等名
      International Symposium on Non-equilibrium Softmatter
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2008-06-03
  • [学会発表] Molecular transport in a liquid crystal induced by spatial gradient of order paramter2008

    • 著者名/発表者名
      Sadaki Samitsu, Yoichi Takanishi, Jun Yamamoto
    • 学会等名
      International Symposium on Non-equilibrium Softmatter
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2008-06-03
  • [学会発表] Structure analysis on chirality-induced smectic liquid crystalline phases with three-dimensional lattice2008

    • 著者名/発表者名
      Fumiya Nemoto, Yoichi Takanishi, Yumiko Takahashi, Atsuo Iida, Isa Nishiyama, Jun
    • 学会等名
      International Symposium on Non-equilibrium Softmatter
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2008-06-03

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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