山本 潤 原著論文(2010年度)
A. Nishizawa, Y. Takanishi, J. Yamamoto and A. Yoshizawa
“Competition between Micro-Segregation and Anti-Parallel Alignment of an Amphiphilic Rod-Like Liquid Crystal”
Liquid Crystal, in press (2011)
【概要】コアにネマチックとスメクチック相を形成しやすい2,3-ジフルオロ-1,4-ジフェニルベンゼンを持ち、さらにバイレイヤーを形成しやすい末端ヒドロキシ基を持つ両親媒性棒状化合物の物性を調べた。その結果、スメクティックC相の温度領域で、分子の会合状態の変化に伴う３つの新しい状態があることを発見した。
“Competition between Micro-Segregation and Anti-Parallel Alignment of an Amphiphilic Rod-Like Liquid Crystal”
Liquid Crystal, in press (2011)
【概要】コアにネマチックとスメクチック相を形成しやすい2,3-ジフルオロ-1,4-ジフェニルベンゼンを持ち、さらにバイレイヤーを形成しやすい末端ヒドロキシ基を持つ両親媒性棒状化合物の物性を調べた。その結果、スメクティックC相の温度領域で、分子の会合状態の変化に伴う３つの新しい状態があることを発見した。
S. Schymura, S. Dolle, J. Yamamoto and J. P. Lagerwall
“Filament Formation in Carbon Nanotube-doped Lyotropic Liquid Crystals”
Soft Matter, Vol. 7, 2663-2667 (2011)
【概要】リオトロピックネマティック液晶中にカーボンナノチューブを混合すると混合系の粘弾性的性質が劇的に変化し、この状態から紡糸することでカーボンナノチューブが均一に配向した捕捉長いフィラメントが作成できることを発見した。カーボンナノチューブは、リオトロピックネマティック相の棒状ミセルの中に取り込まれ、ミセルの硬さを増強し、その長さを延伸する。カーボンナノチューブが十分な濃度存在すると、繋がったミセル直鎖が互いに絡み合うため、初期の長さによらず、紡糸効果によってカーボンナノチューブの配向度とミセルの長さが結合し、正のフィードバックループとなって双方共に大きくなる。（山本 潤：協同研究）
“Filament Formation in Carbon Nanotube-doped Lyotropic Liquid Crystals”
Soft Matter, Vol. 7, 2663-2667 (2011)
【概要】リオトロピックネマティック液晶中にカーボンナノチューブを混合すると混合系の粘弾性的性質が劇的に変化し、この状態から紡糸することでカーボンナノチューブが均一に配向した捕捉長いフィラメントが作成できることを発見した。カーボンナノチューブは、リオトロピックネマティック相の棒状ミセルの中に取り込まれ、ミセルの硬さを増強し、その長さを延伸する。カーボンナノチューブが十分な濃度存在すると、繋がったミセル直鎖が互いに絡み合うため、初期の長さによらず、紡糸効果によってカーボンナノチューブの配向度とミセルの長さが結合し、正のフィードバックループとなって双方共に大きくなる。（山本 潤：協同研究）
N. Ishida, Y. Takanishi, J. Yamamoto and A. Yoshizawa
“Amphiphilic Liquid Crystal Exhibits the Smectic A to Smectic C Transition Accompanying no Layer Contraction”
Appl. Phys. Express, Vol. 4, 21701-1 – 21701-3 (2011)
【概要】強誘電性液晶(FLC)ディスプレイはμs オーダーの応答時間であるが、SmA 相からSmC 相に転移する際にジグザグ欠陥を生じることが問題となっている。この問題を解決するために、SmA-SmC 相転移での小さい層収縮をもつ液晶化合物が研究されている。我々は小さい層収縮挙動を示すことを期待して、一分子内にSmA 相の発現を促すセミパーフルオロ鎖と、SmC 相の発現を促す2,3-ジフルオロ-1,4-ジフェニルベンゼンを導入した化合物を合成し、その物性を調べた。
“Amphiphilic Liquid Crystal Exhibits the Smectic A to Smectic C Transition Accompanying no Layer Contraction”
Appl. Phys. Express, Vol. 4, 21701-1 – 21701-3 (2011)
【概要】強誘電性液晶(FLC)ディスプレイはμs オーダーの応答時間であるが、SmA 相からSmC 相に転移する際にジグザグ欠陥を生じることが問題となっている。この問題を解決するために、SmA-SmC 相転移での小さい層収縮をもつ液晶化合物が研究されている。我々は小さい層収縮挙動を示すことを期待して、一分子内にSmA 相の発現を促すセミパーフルオロ鎖と、SmC 相の発現を促す2,3-ジフルオロ-1,4-ジフェニルベンゼンを導入した化合物を合成し、その物性を調べた。
A. Yoshizawa, A. Nishizawa, K. Takeuchi, Y. Takanishi, and J. Yamamoto
“Interlayer Interactions Induced by Amphiphilicities of a Rod-Like Molecule Produce Frustrated Structures in Conventional Calamitic Phases”
J. Phys. Chem., Vol. 114, 13304-13311 (2010)
【概要】分子内の両親媒性によって生じるミクロ相分離は自己組織系を作る重要な概念であり、様々なカラミチック相を持つ両親性化合物の分子設計は機能的なソフトマテリアル形成の重要なツールとして研究されている。しかし、合成された化合物の多くは複雑な構造を持ち、棒状から離れている。本研究ではコアにネマチックとスメクチック相を形成しやすい2,3-ジフルオロ-1,4-ジフェニルベンゼンを持ち、さらにバイレイヤーを形成しやすい末端ヒドロキシ基を持つ両親媒性棒状化合物の物性を調べた
“Interlayer Interactions Induced by Amphiphilicities of a Rod-Like Molecule Produce Frustrated Structures in Conventional Calamitic Phases”
J. Phys. Chem., Vol. 114, 13304-13311 (2010)
【概要】分子内の両親媒性によって生じるミクロ相分離は自己組織系を作る重要な概念であり、様々なカラミチック相を持つ両親性化合物の分子設計は機能的なソフトマテリアル形成の重要なツールとして研究されている。しかし、合成された化合物の多くは複雑な構造を持ち、棒状から離れている。本研究ではコアにネマチックとスメクチック相を形成しやすい2,3-ジフルオロ-1,4-ジフェニルベンゼンを持ち、さらにバイレイヤーを形成しやすい末端ヒドロキシ基を持つ両親媒性棒状化合物の物性を調べた
S. Samitsu, Y. Takanishi and J. Yamamoto
“Molecular Manipulator Driven by Spatial Variation of Liquid Crystalline Order”
Nature Materials, Vol. 9, 816-820 (2010)
【概要】ネマティック液晶中の粒子や高分子などの不純物のサイズが小さい場合、配向歪みによる欠陥が解消されて、代わりに秩序変数Sが不純物濃度fと直接結合する。我々はこの結合に着目し、高分子などを集める分子マニピュレータの原理を考案した。アゾ液晶化合物を含むネマティック液晶を用いて、限られた領域のみにUV光当てると、アゾ化合物にトランス－シス転移が誘起されて照射領域のSが低下する。混合された高分子は、秩序変数の低い領域に溶解した方が、一般にエントロピー的に有利なため集まり、濃度差によって生じた浸透圧は秩序変数Sの差に起因した自由エネルギー差とバランスする。さらに可視光を照射すると、秩序変数差が急激に解消され、蛍光高分子は拡散により一様な濃度を回復する。この現象を利用してネマティック中の高分子の異方的な拡散係数も測定した。
“Molecular Manipulator Driven by Spatial Variation of Liquid Crystalline Order”
Nature Materials, Vol. 9, 816-820 (2010)
【概要】ネマティック液晶中の粒子や高分子などの不純物のサイズが小さい場合、配向歪みによる欠陥が解消されて、代わりに秩序変数Sが不純物濃度fと直接結合する。我々はこの結合に着目し、高分子などを集める分子マニピュレータの原理を考案した。アゾ液晶化合物を含むネマティック液晶を用いて、限られた領域のみにUV光当てると、アゾ化合物にトランス－シス転移が誘起されて照射領域のSが低下する。混合された高分子は、秩序変数の低い領域に溶解した方が、一般にエントロピー的に有利なため集まり、濃度差によって生じた浸透圧は秩序変数Sの差に起因した自由エネルギー差とバランスする。さらに可視光を照射すると、秩序変数差が急激に解消され、蛍光高分子は拡散により一様な濃度を回復する。この現象を利用してネマティック中の高分子の異方的な拡散係数も測定した。