ランダウ-ドゥ ジャン自由エネルギーを用いた液晶相転移の解析

松本 昇吾

4月24日(金) 13時30分

ランダウ-ドゥ ジャン理論は液晶相転移現象を説明する現象論である． ランダウ-ドゥ ジャン理論を用いた従来の研究では， 分子はただ1つのテンソル物理量（例えば慣性テンソル）を持つとして， 自由エネルギーをただ1つのテンソル秩序パラメータの関数としていた． 本研究ではランダウ-ドゥ ジャン理論を拡張し， 分子が複数のテンソル物理量（例えば慣性テンソルと電気四重極モーメント） を持っている場合に対して，自由エネルギーを定義して液晶相転移現象の記述を試みる． ただし，自由エネルギーを複数のマクロ物理量の関数として定義する際， これらのマクロ物理量が独立変数であるか否かが問題となる． 幾何的秩序パラメータは，分子の持つ複数のテンソル物理量と，それらがマクロに発現する マクロ物理量とを関係付けるものである．今回はこの幾何的秩序パラメータを用いて， 複数のマクロ物理量の独立性について論じ，ランダウ-ドゥ ジャン理論を拡張するための 条件を示す．また，実際に2つのテンソル物理量で特徴付けられるD2h対称な分子系に 対し，拡張されたランダウ理論を適用して液晶の相図を得たので， その結果を紹介する．

参考文献:

[1]Shogo Tanimura, Tomonori Koda, Characterization of geometric structures of biaxial nematic phases

[2]D.Allender, L.Longa, Landau-de Gennes theory of biaxial nematics re-examined, e-print arXive: cond-mat.soft/0712.3055(2007).

[3]折原 宏, 液晶の物理, 内田老鶴圃(2004).

[4]竹添秀男, 渡辺順次, 液晶・高分子入門, 裳華房(2004).