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

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19031029
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 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)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 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

連続体理論に基づく数値計算によって,液晶のコレステリックブルー相の電場による液晶配向と位相欠陥の応答,および単位格子の変形に関する知見を得た.また表面の凹凸に由来する液晶アンカリングについて,数値計算によるアンカリングエネルギーの評価,および解析的理論の結果との比較を行なった.さらにキラルスメクチック液晶相の分子シミュレーションにより,スメクチックQ相の3次元秩序構造の構造安定化要因となっている分子間相互作用の一端を明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Confinement effect on the interaction between colloidal particles in a nematic liquid crystal: an analytical study (2009)
  • 著者名/発表者名: 福田順一, Slobodan Zumer
  • 雑誌名: Phys. Rev. E 79 ページ: 041703
  • 査読あり
• [雑誌論文] Liquid Crystal Colloids: A Novel Composite Material Based on Liquid Crystals (2009)
  • 著者名/発表者名: 福田順一
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Japan 78 ページ: 041003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Dynamics Simulation of the Liquid Crystalline Semiconductor: 8-TTP-8 (2009)
  • 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
  • 査読あり
• [雑誌論文] Consistent numerical evaluation of the anchoring energy of a grooved surface (2009)
  • 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
  • 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 2 ページ: 202
  • 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 Phase (2008)
  • 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
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Dynamics Simulation Study of Gas Transport Through Chiral Liquid Crystal Monolayer (2008)
  • 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
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contact Photolithographic Micropatterning for Bistable Nematic Liquid Crystal Displays (2008)
  • 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
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anchoring of a nematic liquid crystal induced by surface grooves: A numerical study (2008)
  • 著者名/発表者名: 福田順一,米谷慎,横山浩
  • 雑誌名: Physical Review E 77 ページ: 030701
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theory of anchoring on a two-dimensionally grooved surface (2008)
  • 著者名/発表者名: 福田順一,郭進碩,米谷慎,横山浩
  • 雑誌名: Physical Review E 77 ページ: 011702
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of an external field on the director profile of a nematic liquid crystal around a spherical particle (2007)
  • 著者名/発表者名: 福田順一,横山浩
  • 雑誌名: Molecular Crystals and Liquid Crystals 475 ページ: 165
  • 査読あり
• [雑誌論文] Configuration of a chiral smectic-C film with a circular inclusion: Pathological contribution of spontaneous bend? (2007)
  • 著者名/発表者名: 福田順一
  • 雑誌名: 物性研究 89 ページ: 105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Configuration of a chiral smectic-C film with a circular inclusion (2007)
  • 著者名/発表者名: 福田順一
  • 雑誌名: European Physical Journal E 24 ページ: 91
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-plane bistable namatic liquid crystal devices based on nanoimprinted surface relief (2007)
  • 著者名/発表者名: 郭進碩,福田順一,米谷慎,横山浩
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 91 ページ: 073504
  • 査読あり
• [雑誌論文] Advanced nanoimprint lithography using a graded functional imprinting material tailored for liquid crysatl alignment (2007)
  • 著者名/発表者名: 郭進碩,大江昌人,米谷慎,横山浩,佐藤弘幸,伊丹節男
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 102 ページ: 063501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Erratum: Surface-groove-induced azimuthal anchoring of a nematic liquid crystal: Berreman's model reexamined (2007)
  • 著者名/発表者名: 福田順一、米谷慎,横山浩
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 98 ページ: 187803
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface-groove-induced azimuthal anchoring of a nematic liquid crystal: Berreman's model reexamined (2007)
  • 著者名/発表者名: )福田順一、米谷慎,横山浩
  • 雑誌名: Physical Review Letters 98 ページ: 187803
  • 査読あり
• [学会発表] Continuum simulations of cholesteric blue phases: effect of an applied electric field (2009)
  • 著者名/発表者名: 福田順一,米谷慎,横山浩
  • 学会等名: The 10th European Conference on Liquid Crystals
  • 発表場所: コルマール(フランス)
  • 年月日: 2009-04-21
• [学会発表] Effect of confinement on the interaction between colloidal particles in a nematic liquid crystal: a theoretical study (2009)
  • 著者名/発表者名: 福田順一, Slobodan Zumer
  • 学会等名: The 10th European Conference on Liquid Crystals
  • 発表場所: コルマール(フランス)
  • 年月日: 2009-04-20
• [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-8 (2009)
  • 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] 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: 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] 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] 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] 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] 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: 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] ランダウ-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] 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] 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-Mobility (2008)
  • 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] Interparticle Force between Colloidal Particles in Nematic Liquid Crystal; Experiment & Simulation (2008)
  • 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] Theory of anchoring by grooved surfaces:Reexamination and extension of Berreman's theory (2008)
  • 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] Molecular Dynamics Simulation of the Plastic-Crystal-like Behavior in the Smectic G Phase of a Liquid Crystalline Semiconductor: 8-TTP-8 (2008)
  • 著者名/発表者名: 米谷慎,舟橋正浩,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: 2008-07-02
• [学会発表] Numerical study of anchoring induced by surface geometry (2008)
  • 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 Study (2008)
  • 著者名/発表者名: 米谷慎,多辺由佳,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: 2008-06-30
• [学会発表] Molecular dynamics simulation study of chiral interactions in liquid crystals using hybrid-molecular model (2008)
  • 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: 2008-06-19
• [学会発表] Study of liquid crystal colloids based on continuum simulations (2008)
  • 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 theory (2008)
  • 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 Crystal (2008)
  • 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-8 (2008)
  • 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
  • 発表場所: お茶の水女子大学
  • 年月日: 2008-05-17
• [学会発表] 液晶を分散媒としたコロイド系の数値的研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 福田順一
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-24
• [学会発表] 凹凸のある表面による液晶のアンカリング:理論とシミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 福田順一
  • 学会等名: 科研費特定領域「ソフトマター物理」第2回公開シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2008-01-08
• [学会発表] Anchoring of a nematic liquid crystal by a grooved surface: Critical reexamination of Berreman's theory (2007)
  • 著者名/発表者名: 福田順一,米谷慎,横山浩
  • 学会等名: International Soft Matter Conference 2007
  • 発表場所: アーヘン(ドイツ)
  • 年月日: 2007-10-01
• [学会発表] 表面の凹凸が誘起するネマチック液晶のアンカリング: Berremanの理論の批判的再検討 (2007)
  • 著者名/発表者名: 福田順一,米谷慎,横山浩
  • 学会等名: 日本物理学会第62回年次大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-21
• [学会発表] 自己保持膜中のMHPOBC分子の長軸廻り回転ダイナミクス (2007)
  • 著者名/発表者名: 米谷慎,多辺由佳、横山浩
  • 学会等名: 日本液晶学会討論会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2007-09-13
• [学会発表] 円形粒子を含む2次元キラルスメクチックC液晶薄膜における配向構造と欠陥 (2007)
  • 著者名/発表者名: 福田順一
  • 学会等名: 日本液晶学会討論会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2007-09-13
• [学会発表] 凹凸のある表面上のネマチック液晶のアンカリング: Berremanの理論の批判的再検討 (2007)
  • 著者名/発表者名: 福田順一,米谷慎,横山浩
  • 学会等名: 日本液晶学会討論会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2007-09-12
• [学会発表] 2次元的なパターンのある表面のアンカリングの理論 (2007)
  • 著者名/発表者名: 福田順一,米谷慎,横山浩
  • 学会等名: 日本液晶学会討論会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2007-09-12
• [学会発表] Molecular dynamics simulation study of gas transport through chiral liquid crystal monolayer (2007)
  • 著者名/発表者名: 米谷慎,多辺由佳、横山浩
  • 学会等名: 11th Ferroelectric Liquid Crystal Conference
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-03
• [学会発表] Configuration of a chiral smectic-C film with a circular inclusion: Pathological contribution of spontaneous bend? (2007)
  • 著者名/発表者名: 福田順一
  • 学会等名: YITP Workshop "New frontiers in Colloid Physics: A Bridge between Micro- and Macroscopic Concepts in Soft Matter
  • 発表場所: 京大会館
  • 年月日: 2007-07-26
• [学会発表] Berreman's model revisited: geometry-induced surface anchoring of a nematic liquid crystal (2007)
  • 著者名/発表者名: 福田順一,米谷慎,横山浩
  • 学会等名: The 9th European Conference on Liquid Crystals
  • 発表場所: リスボン(ポルトガル)
  • 年月日: 2007-07-05
• [学会発表] 液晶系の3次元連続体シミュレーション:アンカリングの理論の検証への適用 (2007)
  • 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2回領域研究会
  • 発表場所: 米沢市
  • 年月日: 2007-06-22
• [学会発表] 凹凸のある表面上の液晶のアンカリング:Berremanの理論の批判的再検討 (2007)
  • 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2回領域研究会
  • 発表場所: 米沢市
  • 年月日: 2007-06-22
• [学会発表] 三次元秩序構造を有するSmQ液晶相の分子シミュレーション (2007)
  • 著者名/発表者名: 米谷慎,福田順一,横山浩
  • 学会等名: 科研費特定領域「ソフトマター物理」第2回領域研究会
  • 発表場所: 米沢市
  • 年月日: 2007-06-22