| 研究課題/領域番号 |
19K05247
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
石川 謙 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (10176159)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 強誘電性液晶 / 非線形光学 / 誘電率 / フラストレーション |
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| 研究実績の概要 |
前年に引き続き、MC452-MC881混合系液晶試料について、反強誘電相を示す混合割合のもの(S1)、無閾反強誘電層を示す混合割合のもの(S2)、強誘電性を示す混合割合のもの(S3)を調合して、電場により強誘電相に転移する前後での誘電特性の変化を1～10000 Hzの周波数範囲で測定した。
その結果、強電場印加前の基底状態においてはS1とS2は反強誘電的な誘電応答を示し、S3は強誘電的な応答を示すことが確認された。その後、試料に強電場を印加し、強誘電状態に転移し、電場を除去した直後の応答を測定したところ、S1とS3は基底状態と変化はなく、それぞれ反強誘電性、強誘電性的な応答を示すのに対して、基底状態が反強誘電的であったS2は強誘電的な応答を示していた。
強誘電的な挙動を示すようになったS2試料の緩和過程を調べるために、9.9 Hzの単一周波数での誘電応答の時間変化を観測した。誘電率は電場印加後から1000秒程度までは、単一指数関数で半分の値まで緩和した後に、緩和速度が緩やかになり、10000秒を超えても緩和が継続することが確認された。10000秒後の値も、電場印加前と比較すると3倍以上の値となっており、基底状態への緩和に非常に長い時間が必要であることが確認された。
また、現象の一般性を確認するために、上記のMC452-MC881混合系に加えて、無閾反強誘電性混合物として、より優れた特性を示すとされ、ディスプレイの試作も行われたMC815-MC881混合系についての測定を開始したが、こちらについては混合系の相図等も知られていないために、基礎データの集積を行っている。
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| 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
MC452-MC881混合系の誘電測定に関しては、測定システムは構築済みで測定は進行中である。上に記したように電場誘起転移後の緩和時間が長く、数日の測定でも初期状態には復帰しないため、一つの温度、濃度での測定に必要な時間が長い。このため、温度や濃度を変えての測定データ集積に時間がかかり、当初の予定期間内に十分にデータを集積するのが困難となっている。
新規に測定を始めたMC815-MC881混合系については、デバイス応用がなされた試料ではあるが、MC452系とは異なり、基礎的なデータが存在していない。このため、両者の混合比を変えた試料を用意し混合系の相図作成を行っているが、誘電測定と並行しているため、時間にも限りがあり完成には至っていない。
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| 今後の研究の推進方策 |
上述したように、緩和過程の測定に当初の予想以上の時間が必要であるために、時間が全般的に不足してしまっている。そこで、研究機関を1年延長し、誘電測定と新規混合系の相図作成および相図をもとにした誘電測定を延長期間に行うこととした。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初計画では最終年度であったが、測定に時間がかかり、データの蓄積には時間が必要であると判断したため計画を延長した。これにともない、幾つかの消耗品と学会発表のための旅費、論文投稿料に充当するために必要な金額を次年度使用分とした。
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