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2012 年度 実施状況報告書

棒状分子混合系の2軸液晶相の理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 23540477
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, 情報工学研究院, 准教授 (60252342)

キーワード液晶 / 二軸ネマチック液晶 / ネマチック液晶 / 液晶ゲル / 高分子液晶
研究概要

本研究は,カーボンナノチューブなど長い棒状分子と低分子液晶分子の混合系や液晶ゲルで起こる,2 軸ネマチック相や2 軸スメクチック相などの新規な液晶構造と相分離について解明することを目的とする。バナナ型や板状型のサーモトロッピック液晶系で2 軸ネマチック相などは議論されているが,棒状分子と液晶分子の混合系での2 軸性はこれまで議論されていない。本研究は,軸対称性しか持たない2つの長さの異なる棒状分子の混合系における,新しい2 軸液晶相の可能性を初めて示すものであり,得られる結果は,材料分野や電気光学分野できわめて重要となる。
本年度は、研究計画に沿って、側鎖と主鎖に棒状分子をもつ2軸性のネマチックエラストマーの体積相転移の理論の構築と、温度や分子の構造による体積相転移の理論的予測を行なった。等方相から、一軸ネマチック相、二軸ネマチック相への相転移を理論的に予測した。研究成果は学術雑誌Phys. Rev Eに掲載した。
さらに、側鎖型液晶高分子がつくる新規な二軸ネマチック相の理論駅予測も行なった。また、電場や磁場に寄る棒状分子の配向制御と新規なネマチック相についても理論的に予測した。これらの研究成果は学術雑誌 J. Chem. Phys.に掲載した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

この基盤研究の3年間では,
(1)棒状分子と液晶分子の混合系における2軸ネマチック相、
(2) 棒状分子と液晶分子の混合系における2軸スメクチック相、
(3)液晶ゲルにおける2軸液晶相と体積相転移、
について2軸液晶相の分散安定性と,それに伴う相分離やゲルの体積相転移について明らかにすることを目的とした。現在までのところ、少し順番は前後するが、(1)(3)については計画通り研究は進展している。関係するの論文を6本学術雑誌に掲載した。
現在、(2)の二軸スメクチック相の計算を行なっている。

今後の研究の推進方策

25年度が本研究課題の最終年度である。研究計画に従って、二軸スメクチック相の相図の計算を行なう予定である。

次年度の研究費の使用計画

未使用が発生した理由:研究代表者(松山)の計算ミスで24000円あまりが未使用となって残った。この残り額はハードディスク(消耗品)等に使用する予定である。
物品費に関しては数値計算用のワークステーション1台を予定している。旅費はイタリアへの国際会議出席と、国内会議への出席の旅費を予定している。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Translocation of Copolymers through a nanopore2013

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Matsuyama, Kyoko Oono, and Makoto Nishiono,
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 82 ページ: 024801-(1-5)

    • DOI

      10.7566/JPSJ.82.024801

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theory of Liquid Crystalline Micelles2013

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Matsuyama,
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: 138 ページ: 034902-(1-8)

    • DOI

      10.1063/1.4774386

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Volume phase transitions of biaxial nematic elastomers2012

    • 著者名/発表者名
      A. Matsuyama
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E

      巻: 85 ページ: 011707-1-9

    • DOI

      10.1103/PhysRevE.85.011707

  • [雑誌論文] Ejection dynamics of a semiflexible DNA polymer from a capsid2012

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Matsuyama and Masato Yano
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn

      巻: 81 ページ: 034802-1-5

    • DOI

      10.1143/JPSJ.81.034802

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase diagrams of binary mixtures of liquid crystals and rodlike polymers in the presence of an external field2012

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Matsuyama and Tomomi Ueda
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: 136 ページ: 224904-1-8

    • DOI

      10.1063/1.4728337

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel biaxial nematic phases of side-chain liquid crystalline polymers2012

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Matsuyama
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: 137 ページ: 224906-1-6

    • DOI

      10.1063/1.4771592

    • 査読あり
  • [学会発表] 側鎖型高分子液晶の2軸ネマチック相2012

    • 著者名/発表者名
      松山明彦
    • 学会等名
      第2回ソフトマター研究会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      20120924-20120926
  • [学会発表] Novel biaxial nematic phase in side-chain liquid crystalline polymers2012

    • 著者名/発表者名
      松山明彦
    • 学会等名
      International Liquid Crystal Conference 2012
    • 発表場所
      マインツ(ドイツ)
    • 年月日
      20120819-20120824
  • [学会発表] 二軸液晶高分子の理論2012

    • 著者名/発表者名
      松山明彦
    • 学会等名
      第二回ソフトマターダイナミクス研究会
    • 発表場所
      福井
    • 年月日
      20120807-20120809
  • [学会発表] 液晶複合系の新規な二軸ネマチック相2012

    • 著者名/発表者名
      松山明彦
    • 学会等名
      情報科学用有機材料第142委員会(第123回研究会)
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      20120228-20120228
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子と液晶系の相分離2012

    • 著者名/発表者名
      松山明彦
    • 学会等名
      高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2012-09-20
  • [図書] Smart Nanoparticles Technology, Chapter112012

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Matsuyama
    • 総ページ数
      28
    • 出版者
      in Tech
  • [備考] 松山研ホームページ

    • URL

      http://iona.bio.kyutech.ac.jp/~aki/

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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