指紋状組織、ラセン周期の変化

doubletさんから「この紋様、ねじれですね。やはりねじれのキラリティは一様に同一なのでしょうか?」という質問がやってきた。コレステリック液晶はネマチック液晶と同じで、分子の重心位置には周期性がなく、流動性のある液体である。ネマチック液晶では分子の長軸(普通の液晶は細長い分子の集合体だ)の方向がだいたい揃っている。だいたい揃っていると言った意味は、地面から生えている雑草群のように平均して上下方向に茎が伸びているけれど、一本一本を見てみると、横に伸びているのもいるよねといった感じになっている状況だ。
コレステリック液晶は、名称がネマチック液晶と全然違っていて別の物であるような印象があるけれど、ネマチック液晶に不斉な分子が混ざったもの。すると、分子長軸の方向が捻れるようになる。雑草の例でいうなら、ある方向に地面が捻れたような状態だ。
ねじれの強さはねじれの元になっている分子の種類とその濃度に依存する。コレステロール誘導体のように、100%不斉分子なら、その種類によって、ねじれの強さが決まる。ここのところ写真を出しているFingerprint組織(指紋状組織)では、5CBという普通のネマチック液晶に、ある不斉分子を混ぜていて、その濃度によって、ねじれの強さが決まる。%程度のオーダーで混ぜている。相分離をせずに混ざっていると思うので、キラリティーは一様だと思う。一方、Ch-M/MBBAの一連の写真は、相分離を起こしているので、部分的にキラリティーが異なっているだろうと思う。
液晶は流動性があるので、普通は2枚のガラス板に挟む。この時ガラス板と液晶の界面で分子長軸が界面に平行だと、Oily StreakとかGrandjean組織が出現する。分子長軸を界面に垂直にすると、ラセン周期よりセルの厚さが薄い場合は界面の規制力で分子は均一に界面に垂直になり、クロスニコル下で暗視野になる。ラセン周期がセル厚より短い場合には、界面に平行な方向にラセン軸ができる。ラセン周期が対物レンズの分解能より短いと、ラセン構造由来の縞は見えずに、扇状組織が見える。しかし、分解能が勝ると縞構造が見えるようになる。
今回出しているFingerprint組織の写真は、もともとは装置のテストのために、周期構造を可視領域の短波長側から、近赤外まで変えた一連のテスト試料の残りを使ったもの。同倍率で撮影した一連の試料を並べてみると、ピッチが変わっていくのがよく分かる。下の写真はいずれも対物20倍、トランスファー2.5倍。上から下にいくほどピッチが伸びている。
c0164709_9155821.jpg

c0164709_916506.jpg

c0164709_917410.jpg

c0164709_9171826.jpg

[PR]
by zam20f2 | 2011-07-31 09:18 | 液晶系 | Comments(0)
<< 国際成人力調査 Fingerprint tex... >>