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2008 年度 実績報告書

ブルー相などの3次元秩序を有する液晶系の秩序構造とダイナミクスに関する数値計算

研究課題

研究課題/領域番号 19031029
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

福田 順一  独立行政法人産業技術総合研究所, ナノテクノロジー研究部門, 研究員 (90392654)

研究分担者 米谷 慎  独立行政法人 産業技術総合研究所, ナノテクノロジー研究部門, グループリーダー (30443237)
キーワード液晶 / キラリティ / コレステリックブルー相 / 連続体シミュレーション / アンカリング / スメクチックQ相 / 分子動力学シミュレーション
研究概要

1. 液晶のコレステリックブルー相に関する研究を,連続体シミュレーションに基づいて行なった.温度とキラリテイの強さに関する相図の計算を行なうとともに,電場によって液晶欠陥の構造,および秩序構造の単位格子の大きさと形がどのように変化するかを調べた.電場の強さ,方向,液晶の誘電体として性質など,電場に対する応答を決めている要素は様々であることを明らかにした.近年応用の可能性が注目されているコレステリックブルー相の諸性質を数値計算によって調べることが可能になったという点で,重要な成果である.
2. 表面の凹凸に由来する液晶のアンカリングエネルギーを評価するための数値計算を行い,解析的な理論との比較を行なった.評価を行ったのは,平行な溝,および2次元正方形パターンを持った表面であるが,より一般的な表面形状にも適用可能なスキームの構築を行なった.表面のパターニングによるアンカリング制御の理解に直結し,今後の発展に寄与しうる成果である.
3. キラリティ起因の3次元秩序構造を有する液晶相の1つであるスメクチックQ相(SmQ相)の分子動力学(MD)シミュレーションを,ジキラル液晶分子M7BBM7を具体例として行なった.特にSmQ相の3次元秩序構造モデルの構造安定性の要因となっている相互作用に関して詳細に解析した.その結果,分子キラリティにより異なる不斉部位の相違に直接起因した分子間相互作用ではなく,不斉部位の違いが生み出す一分子コンフォメーションの違いに起因した分子間相互作用が決定している事を明らかとした.本成果は実験からは得られない知見として意義深いものと考えられる.

  • 研究成果

    (35件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (29件)

  • [雑誌論文] Consistent numerical evaluation of the anchoring energy of a grooved surface2009

    • 著者名/発表者名
      福田順一, 米谷慎, 横山浩
    • 雑誌名

      Physical Review E 79

      ページ: 011705(1-13)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Dynamics Simulation of the Liquid Crystalline Semiconductor: 8-TTP-82009

    • 著者名/発表者名
      米谷慎, 舟橋正浩, 横山浩
    • 雑誌名

      Proc SPIE 7232

      ページ: 72320E(1-8)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 表面の凹凸パターンによるアンカリング:Berremanのアンカリングの理論の批判的再検討による新展開2008

    • 著者名/発表者名
      福田順一
    • 雑誌名

      日本液晶学会誌 12

      ページ: 202-209

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Dynamics Simulation Study of the Influence of Chirality on the Stability of the Smectic Q Liquid Crystal Phase2008

    • 著者名/発表者名
      米谷慎, 山本貴広, 西山伊佐, 横山浩
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B 112

      ページ: 8452-8458

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Dynamics Simulation Study of Gas Transport Through Chiral Liquid Crystal Monolayer2008

    • 著者名/発表者名
      米谷慎, 多辺由佳, 横山浩
    • 雑誌名

      Ferroelectrics 365

      ページ: 139-147

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Contact Photolithographic Micropatterning for Bistable Nematic Liquid Crystal Displays2008

    • 著者名/発表者名
      新妻潤一, 米谷慎, 横山浩
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett. 92

      ページ: 241120(1-3)

    • 査読あり
  • [学会発表] 液晶の自己組織化が創る3次元ナノ構造:分子シミュレーションによるアプローチ2009

    • 著者名/発表者名
      米谷慎,福田順一
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2009-03-31
  • [学会発表] 液晶中のコロイド粒子間相互作用〜実験とシミュレーション〜2009

    • 著者名/発表者名
      木下隆裕,市川正敏,福田順一,木村康之
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-03-30
  • [学会発表] 液晶系におけるキラリティ:分子シミュレーションによるアプローチ2009

    • 著者名/発表者名
      米谷慎,福田順一
    • 学会等名
      つくばソフトマター研究会2009
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2009-02-24
  • [学会発表] Molecular Dynamics Simulation of the Liquid Crystalline Semiconductor: 8-TTP-82009

    • 著者名/発表者名
      米谷慎,舟橋正浩,横山浩
    • 学会等名
      SPIE Photonic West 2009
    • 発表場所
      San Jose, USA
    • 年月日
      2009-01-25
  • [学会発表] コレステリックブルー相の連続体シミュレーション2009

    • 著者名/発表者名
      福田順一,米谷慎,横山浩
    • 学会等名
      科研費特定領域「ソフトマター物理」第3回領域研究会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2009-01-07
  • [学会発表] イオン液晶の分子シミュレーション2009

    • 著者名/発表者名
      米谷慎, 清水洋, 福田順一, 横山浩
    • 学会等名
      特定領域「ソフトマター物理」第3回領域研究会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2009-01-07
  • [学会発表] 表面の凹凸に起因する液晶のアンカリングの数値計算2008

    • 著者名/発表者名
      福田順一, 米谷慎, 横山浩
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手
    • 年月日
      2008-09-22
  • [学会発表] 連続体描像に基づいたコレステリックブルー相の数値計算2008

    • 著者名/発表者名
      福田順一, 米谷慎, 横山浩
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手
    • 年月日
      2008-09-22
  • [学会発表] 液晶分散コロイド粒子に働く配置に依存した相互作用2008

    • 著者名/発表者名
      高橋賢治, 木下隆裕, 市川正敏, 福田順一, 木村康之
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手
    • 年月日
      2008-09-22
  • [学会発表] 表面の凹凸に起因するネマチック液晶のアンカリングに関する数値計算2008

    • 著者名/発表者名
      福田順一, 米谷慎, 横山浩
    • 学会等名
      2008年日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2008-09-19
  • [学会発表] ランダウード・ジャン理論に基づいたコレステリックブルー相の数値計算2008

    • 著者名/発表者名
      福田順一, 米谷慎, 横山浩
    • 学会等名
      2008年日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2008-09-19
  • [学会発表] 液晶性イオン液体の分子シミュレーション2008

    • 著者名/発表者名
      米谷慎, 清水洋, 横山浩
    • 学会等名
      2008年日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2008-09-16
  • [学会発表] キラル液晶単分子膜の膜透過シミュレーション(2)2008

    • 著者名/発表者名
      米谷慎, 多辺由佳, 横山浩
    • 学会等名
      2008年日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2008-09-16
  • [学会発表] ネマチック液晶中のコロイド粒子間相互作用2008

    • 著者名/発表者名
      木村康之,高橋賢治,木下隆裕,市川正敏,福田順一
    • 学会等名
      第61回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2008-09-09
  • [学会発表] ネマチックコロイド中の特異な粒子間相互作用2008

    • 著者名/発表者名
      木下隆裕,高橋賢治,市川正敏,福田順一,木村康之
    • 学会等名
      第61回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2008-09-09
  • [学会発表] コレステリックブルー相の連続体シミュレーション2008

    • 著者名/発表者名
      福田順一,米谷慎,横山浩
    • 学会等名
      第2回ソフトマター物理若手勉強会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2008-08-21
  • [学会発表] On the Rotational Dynamics of Liquid Crystal Molecules in Smectic Phases: Connection to Ferroelectricity and Carrier-Mobility2008

    • 著者名/発表者名
      米谷慎,横山浩
    • 学会等名
      CECAM workshops on "New directions in the theory and modelling of liquid crystals"
    • 発表場所
      Lausanne, Swiss
    • 年月日
      2008-07-30
  • [学会発表] Theory of anchoring by grooved surfaces: Reexamination and extension of Berreman's theory2008

    • 著者名/発表者名
      福田順一, 米谷慎, 横山浩
    • 学会等名
      The 22nd International Liquid Crystal Conference
    • 発表場所
      済州島, 韓国
    • 年月日
      2008-07-03
  • [学会発表] Configuration of a chiral smectic-C film with a circular inclusion - Pathological contribution of an outer boundary? -2008

    • 著者名/発表者名
      福田順一
    • 学会等名
      The 22nd International Liquid Crystal Conference
    • 発表場所
      済州島, 韓国
    • 年月日
      2008-07-03
  • [学会発表] Interparticle Force between Colloidal Particles in Nematic Liquid Crystal; Experiment & Simulation2008

    • 著者名/発表者名
      木村康之, 高橋賢治, 市川正敏, 福田順一
    • 学会等名
      The 22nd International Liquid Crystal Conference
    • 発表場所
      済州島, 韓国
    • 年月日
      2008-07-03
  • [学会発表] Molecular Dynamics Simulation of the Plastic-Crystal-like Behavior in the Smectic G Phase of a Liquid Crystalline Semiconductor: 8-TTP-82008

    • 著者名/発表者名
      米谷慎, 舟橋正浩, 横山浩
    • 学会等名
      22nd International Liquid Crystal Conference
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2008-07-02
  • [学会発表] Numerical study of anchoring induced by surface geometry2008

    • 著者名/発表者名
      福田順一, 米谷慎, 横山浩
    • 学会等名
      The 22nd International Liquid Crystal Conference
    • 発表場所
      済州島, 韓国
    • 年月日
      2008-07-01
  • [学会発表] On the Microscopic Origin of Spontaneous Polarization in SmC^* Liquid Crystal Phase: Molecular Dynamics Simulation Study2008

    • 著者名/発表者名
      米谷慎, 多辺由佳, 横山浩
    • 学会等名
      22nd International Liquid Crystal Conference
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2008-06-30
  • [学会発表] Molecular dynamics simulation study of chiral interactions in liquid crystals using hybrid'molecular model2008

    • 著者名/発表者名
      米谷慎, 横山浩
    • 学会等名
      International Symposium on Multi-scale Simulations of Biological and Soft Materials (MSBSM2008)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-06-20
  • [学会発表] Study of liquid crystal colloids based on continuum simulations2008

    • 著者名/発表者名
      福田順一
    • 学会等名
      International Symposium on Multi-scale Simulations of Biological and Soft Materials (MSBSM2008)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-06-19
  • [学会発表] Numerical study of cholesteric blue phases based on a Landau-de Gennes theory2008

    • 著者名/発表者名
      福田順一,米谷慎,横山浩
    • 学会等名
      International Symposium on Non-Equilibrium Soft Matter
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2008-06-03
  • [学会発表] Interparticle Force between Colloids in Nematic Liquid Crystal2008

    • 著者名/発表者名
      高橋賢治,市川正敏,福田順一,木村康之
    • 学会等名
      International Symposium on Non-Equilibrium Soft Matter
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2008-06-03
  • [学会発表] Molecular Dynamics Simulation of the Plastic-Crystal-like Behavior in the Smectic G Phase of a Liquid Crystalline Semiconductor: 8-TTP-82008

    • 著者名/発表者名
      米谷慎,舟橋正浩,横山浩
    • 学会等名
      International Symposium on Non-Equilibrium Soft Matter
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2008-06-02
  • [学会発表] キラリティ起源の液晶の3次元構造に関する数値計算2008

    • 著者名/発表者名
      福田順一, 米谷慎
    • 学会等名
      科研費特定領域ソフトマター物理 A02班・班会議
    • 発表場所
      お茶の水女子大学
    • 年月日
      2008-05-17

URL: 

公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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