| 研究概要 |
1. コレステリックブルー相と呼ばれる3次元秩序構造をバルクにおいて示すキラリティを持った液晶を,薄い液晶セルに閉じ込めた際にどのような秩序構造を示すかについて,連続体シミュレーションに基づく研究を行った.その結果,二重らせんを形成した位相欠陥の対,あるいは平行に並んだ波打った欠陥からなる,これまでの液晶の実験,理論研究で議論されたことのないタイプの構造が安定構造として存在しうることを明らかにした.液晶が示す秩序構造,欠陥の挙動は,これまで知られているよりはるかに豊かであることを,この結果は示している.また,バルクで自己組織的に液晶が形成する構造と,セル表面のアンカリングとの間のフラストレーションによってこのような興味深い結果が生じるという点で,この結果は新たな種類のフラストレーションの例を提示したと言える.
2. バルクのコレステリックブルー相が電場に対してどのように応答するかを,同様に連続体シミュレーションによって調べた.ブルー相中の位相欠陥が電場の方向,強さに応じて非常に複雑な動的挙動を示すことを明らかにした.欠陥の分裂,およびチャージの異なる欠陥への連続的な変化などが,興味深い振る舞いとして明らかになった.
3. コロイド粒子を薄いネマチック液晶セルに閉じ込めた際に,液晶の変形を媒介とした粒子間相互作用がどのような振る舞いを示すかを,解析的計算によって調べた.その結果,短距離では相互作用ポテンシャルがベキ的に,長距離では指数関数的に減衰することがわかった.この結果は,過去の実験結果を定性的,定量的によく説明できるものである.
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