2020 年度研究成果報告書

捩れと曲げ歪みをもつ液晶相の理論的研究

研究課題

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研究課題/領域番号	18K03566
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分13040:生物物理、化学物理およびソフトマターの物理関連
研究機関	九州工業大学
研究代表者	松山明彦九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (60252342)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード	液晶 / ネマチック相 / 相転移 / 物性論
研究成果の概要	3年間の研究では，バナナ型分子が作る，ねじれと曲げ変形を持つ新規な液晶相であるツイストベンドネマチック(TBN)相についての理論を構築し，温度とバナナ型分子の曲げ角度に依存したさまざまな液晶相を理論的に予測した。ネマチックダイレクターと捩れることによる局所的な外場(電場)のカップリングによって，TBN相がネマチック相の低温側に現れることや，バナナ型分子の混合系では，濃度に依存してネマチック相からTBN相に相転移することなどを見つけた。本研究により，多くの実験で観測されている現象を定性的に説明できた。キラルカップリングパラメータを導入し，これまでの実験を説明できたことは大きな成果である。
自由記述の分野	ソフトマター物理
研究成果の学術的意義や社会的意義	3年間の研究では，バナナ型分子が作る，ねじれと曲げ変形を持つ新規な液晶相であるツイストベンドネマチック(TBN)相についての理論を構築し，温度とバナナ型分子の曲げ角度に依存したさまざまな液晶相を理論的に予測した。ネマチックダイレクターと捩れることによる局所的な外場(電場)のカップリングによって，TBN相がネマチック相の低温側に現れることや，バナナ型分子の混合系では，濃度に依存してネマチック相からTBN相に相転移することなどを理論的に示すことができたことは，学術的意味は大きい。