ミクロ・マクロ・時々風景

水面上のSmA-N転移

前のエントリーのSmA相の状態から温度を上げてN相へ転移させた。
普通、N相になるとSmA相の層構造由来の構造が解けて、均一な組織に移るように思うのだけれど、



と配向が絡まったまま残っている。まったく予想外でこんなことがあるから組織観察はやめられない。

SmA水面上液滴 （Ⅳ)

少し温度と倍率を上げたもの。

SmA水面上液滴 （Ⅲ)

ようやく色温度設定をなおした。デフォルトの設定では見た目とあわず、色温度を調整して合わせている。

SmA水面上液滴 （II)

相変わらず色温度設定がおかしい。前のエントリーと同じもので拡大率が上がっている。

SmA扇形組織

SmA扇形組織

SmA相の扇形組織（fan-shaped）

くらい部分は分子長軸が基板に垂直。元は、全面水平配向だったが、カバーガラスをずらしたら、部分的に垂直配向になり、また水平配向の部分もずらした方向に垂直に並んでいる。

Smectic A Focal Conic

Smectic A Focal Conic


SmA液晶の層圧縮弾性率は液晶の配向弾性率より遙かに大きい。このため、SmA液晶では層間隔を変化させるような変形はほぼ凍結される。一方、層間隔を変化しない変形は、液晶の配向弾性率程度の不利益で実現できるために、頻繁に発生する。
層間隔を保つということは、同心球、同心円筒、同心円錐を基本構成要素とするような層の変形のみが許されることを意味する。これだけだと、そんなに多様な構造が出来にくそうな気がするかもしれないけれど、同心円筒や円錐をループにするという大技があり、特徴的な組織を見せることになる。
同心円の中心には転傾線があり、それのループを作るとループの中心には点転傾ができる。また、転傾ではないが、ループの中心からループ面に垂直方向に層月よく折れ曲がってコントラストがつく線が延びる。
一方、円錐がループを作るとループは円ではなく楕円となる。そして、層の折れ曲がり線はループの中心ではなく、楕円の焦点の一つを通る双曲線となる。楕円がさらに歪んで端がひらくと放物線となり、折れ曲がりの線も双曲線から放物線へと変化する。これらの特徴的な線は円錐曲線（conic)で、それらが共焦点の関係にあるので、Focal conicと呼ぶと大昔に教わった。つまりFocal Conicとはきわめて数学的な欠陥構造の名称なのである。
最近では、ぐだぐだのSm液晶やコレステリック液晶の組織をFocal conic組織と呼ぶ人が多いが、個人的には、これは、科学的概念の誤った拡張だと感じている。
写真はほぼ円と直線のFocal conicを少し横から見たところ。円を斜めから見ているので輪っかが見えている。もし、横から見ると、十字線に見える。撮影倍率は10倍×2.5だと思う。

Smectic A Batonnets

Smectic A Batonnets

といっても、細長く伸びているところでなく、妙に装飾がついた先端部分。こんな形状だと表面自由エネルギー上は不利だと思うのだけれど、層構造故にフォーカルコニックができて、こんなになっちゃうのだろうと思う。
撮影倍率は対物10倍×トランスファー2.5

Smectic A Batonnets

Smectic A Batonnets

SmAのバトネなんだけれど、先日のものとは違って装飾がついていない。これは、微妙に昇温状態で溶けつつあるもの。成長時には装飾がつきまくるけれど、逆方向はすんなりとしている。
ということは、安定な結晶型は装飾がない状態で、装飾は、成長機構とか成長速度の問題から生じているのだと思われる。対物１０倍。トランスファー2.5倍

Smectic A, Thin cell

Smectic A, Thin cell

SmA相の薄いセルでの成長。バトネと同じように、層法線方向に成長するが、立体的な構造にはならない。セル厚は数ミクロン。すべて同じ方向に揃っているのは、ラビングして配向処理したため。対物4倍。
※ジグザグ欠陥を見ようと思って作ったのだけれど、今ひとつだった。どうしたものだろう。