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固体に比べて柔らかく対称性の高いソフトマターの物質群では、物質内の内部構造が動的に揺らいでおり、様々な内部自由度の運動がその物性を特徴づけている。特に、液晶、高分子、コロイドなどで着目されている、過冷却液体やガラス状態は、分子位置の秩序がなく液体と同等であり、既存の実験により観測できる密度などの空間の不均一性が、静的にも動的にも全くない。近年、ガラスの理論的研究からは、ミクロな自由度の「動き」の空間不均一性を表す、「動的不均一性」が重要な役割を担うことが分かってきた。本研究構想では、この「動的不均一性」の空間構造を像として捉える、全く新しい顕微鏡の原理と試作を提案しモデル的な物質を研究する。本構想は空間不均一性とは、全く別種の「動的不均一性」を顕微鏡像として捉える画期的な新しい原理を提唱するものである。申請者独自の動的光散乱の顕微光学系を、マルチピンホールと高速高感度のCCDカメラを組み込んで作成した。まずネマティック液晶セルを短冊状のマスクで覆い、擬似的な「動的不均一性」を持つ試料として観測することを試みている。動的不均一性のサイズ、輝度、緩和時間などにより、顕微倍率・散乱角を調整して、観測可能な「動的不均一性」の性質を評価した。組み込み型顕微鏡を用いて、試料・対物レンズ・ピンホールを正確に配置して固定し、２枚のレンズのフーリエ変換の原理を応用した申請者独自の光学系設計となっている。すなわち、レンズによって試料の波数空間像が結像している点にピンホールが置かれており、この脱着のみで動的光散乱測定と偏光顕微鏡検鏡が、同一の光学系で同時に行える特徴を持つ。レーザーを試料に斜め入射して散乱光を観察することにより、実像の結像面に試料上の異なる位置の散乱光を独立に集光させることができる。
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