New kinetic pathway of nucleation and growth of the lamellar phase in a lyotropic liquid crystal: Spontaneous onion nucleation and rapid anisotropic growth

摘要

Ordering transitions usually occur via a first-order phase transition. In this process domains of the ordered phase are thermally nucleated and then grow. For the nucleation of the ordered phase of hard matter, the energy gain of ordering and the interfacial energy are dominant to the critical radius, domain shape, etc. In soft matter, however, the energy supporting the order is as small as the thermal energy. Therefore the structure of the nucleus of the ordered phase can be coupled to other degrees of freedom such as deformation. This coupling may lead the system to new kinetic pathways of nucleation and growth.%我々はリオトロピック液晶であるC_(10)E_3/H_2Oを用い、そのスポンジ相（無秩序相）からのラメラ相（秩序相）の核形成キネティクスについて研究した。その結果特に低濃度の試料において、円盤状のラメラ核が変形して球状のオニオン構造を形成する、新たなオニオン相の自発的形成機構を発見した。これは界面エネルギーと変形の自由度が結合した、ソフトマターに特有の機構と考えられる。更に高濃度の試料では、強い非平衡状態下において、異方的で速い特有の核形成・成長機構が見られた。発表では、セルに閉じ込められた状態における、セル表面での不均一核形成と表面から離れたバルク中での均一核形成の競合も含めて報告する予定である。