局所放射光共鳴Ｘ線散乱によるキラル液晶副次相の配向秩序決定と秩序発現機構の解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23246007
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用物性・結晶工学
• 研究機関: 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
• 研究代表者: 飯田 厚夫 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器科学支援センター, シニアフェロー (10143398)
• 研究分担者: 高西 陽一 京都大学, 大学院理学(系)研究科(研究院), 准教授 (80251619)
• 研究期間 (年度): 2011-05-31 – 2014-03-31
• キーワード: 液晶 / 放射光科学 / 結晶工学 / 共鳴X線散乱 / X線マイクロビーム / 相転移 / 分子間相互作用 / 局所解析

研究概要

放射光マイクロビームによる局所共鳴X線散乱の手法を開発し、キラルスメクティック液晶に現れる新しい副次相を探索し、相転移を引き起こす液晶分子間相互作用に関する有力な知見を得た。まず反強誘電相と強誘電相の間に新たに６層周期構造を持つ相を混合液晶試料に見出した。解析によればこの相は理論的に予想されていた層秩序に矛盾しない。一方電場誘起相転移の転移点近傍に12層周期の新しい相を見つけた。このような長周期の相の存在はこれまで実験的にも理論的にも予想されていなかったものであるが、解析によれば遷移相として妥当な分子配列であることが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Local Orientational Analysis of Helical Filaments and Nematic Director in a Nano-scale Phase Separation Composed of Rod-like and Bent-core Liquid Crystals using Small- and Wide-angle X-ray Microbeam Scattering (2014)
  • 著者名/発表者名: Takanishi, Yoichi ; Yao, Haruhiko ; Fukasawa, Takuya ; Ema, Kenji ; Ohtsuka, Youko ; Takahashi, Yumiko ; Yamamoto, Jun ; Takezoe, Hideo ; Iida, Atsuo
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. B 巻: 118 ページ: 3998-4004
  • DOI: 10.1021/jp410201t
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chiral smectic transition phases appearing near the electric field-induced phase transition observed by resonant micro-beam X-ray scattering (2014)
  • 著者名/発表者名: Atsuo Iida, Isa Nishiyama and Yoichi Takanishi
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: E 89 ページ: 032503-1_7
  • DOI: 10.1103/PhysRevE.89.032503
  • 査読あり
• [雑誌論文] Smectic-C* liquid crystals with six-layer periodicity appearing between the ferroelectric and antiferroelectric chiral smectic phases (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Takanishi, Isa Nishiyama, Jun Yamamoto, Youko Ohtsuka, and Atsuo Iida
  • 雑誌名: Phys. Rev.E 巻: 87 ページ: 050503(R)-1_4
  • DOI: 10.1103/PhysRevE.87.050503
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synchrotron Radiation X-ray Fluorescence Spectrometry (2013)
  • 著者名/発表者名: A.Iida
  • 雑誌名: Encyclopedia of Analytical Chemistry, (eds R.A. Meyers, John Wiley : Chichester
  • DOI: 10.1002/9780470027318.a9329
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synchrotron X-Ray Microbeam Characterization of Smectic A Liquid Crystals Under Electric Field (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsuo Iida and Yoichi Takanishi
  • 雑誌名: Adv. X-ray Anal. (Eds. T. Blanton and F.Harvilla) 巻: Vol.55 ページ: 73-79
  • 査読あり
• [学会発表] X 線位置検出器を用いた走査型X 線イメージングシステムの検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 向出大平、山川英充、高田一広、長尾昌志、野間 敬、飯田厚夫
  • 学会等名: 第27回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: 広島国際会議場、広島, 13P096
  • 年月日: 2014-01-13
• [学会発表] Structure analysis of smectic C* variant phases appearing between ferroelectric and antiferroelectric phases by resonant X-ray scattering (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Takanishi, Isa Nishiyama, Jun Yamamoto, Youko Ohtsuka, and Atsuo Iida
  • 学会等名: Collaborative Conf. on Materials Research
  • 発表場所: Korea, Jeju
  • 年月日: 20130600
  • 招待講演
• [学会発表] 共鳴X 線散乱測定による強誘電・反強誘電相の間に出現する副次相の構造解析―6層周期副次相の発見― (2013)
  • 著者名/発表者名: 高西陽一、西山伊佐、山本潤、大塚洋子、飯田厚夫
  • 学会等名: 液晶学会討論会
  • 発表場所: 大阪大学 3a10
  • 年月日: 2013-09-10
• [学会発表] Smectic C* variant with six-layer periodicity appearing between ferroelectric and antiferroelectric chiral smectic phases (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Takanisi
  • 学会等名: Asian Liquid Crystal conference
  • 発表場所: 富士吉田
  • 年月日: 2012-12-17
• [学会発表] 含臭素屈曲型液晶の超構造に関するキラル添加効果-μビーム共鳴X 線散乱による解析- (2012)
  • 著者名/発表者名: 高西陽一、飯田厚夫
  • 学会等名: 2012年日本液晶学会
  • 発表場所: 千葉大
  • 年月日: 2012-09-07
• [学会発表] The effect of lateral substituent on the molecular ordering of chiral smectic phases in a novel bromocontaining dichiral compound (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Takanishi
  • 学会等名: Int. Liquid Crystal conference
  • 発表場所: Mainz, Germany
  • 年月日: 2012-08-21
• [学会発表] Synchrotron X-Ray Microbeam Characterization of Smectic A Liquid Crystals under Electric Field (2011)
  • 著者名/発表者名: Atsuo Iida and Yoichi Takanishi
  • 学会等名: Denver X-ray Conference
  • 発表場所: Colorado Springs, USA
  • 年月日: 2011-08-01