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有機無機ハイブリッド液晶:異方性単分散無機微粒子の液晶化による複合デバイスの開発

Research Project

Project/Area Number 16685018
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Functional materials/Devices
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

蟹江 澄志  東北大学, 多元物質科学研究所, 助手 (60302767)

Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥29,640,000 (Direct Cost: ¥22,800,000、Indirect Cost: ¥6,840,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2004: ¥25,870,000 (Direct Cost: ¥19,900,000、Indirect Cost: ¥5,970,000)
Keywords液晶 / 単分散微粒子 / 有機無機ハイブリッド / 酸化鉄 / ナノ粒子 / 磁性粒子 / 超格子
Research Abstract

本申請課題では,有機合成により得られる有機液晶と"ゲル-ゾル法"により得られる異方性単分散無機微粒子あるいはナノ粒子とをナノレベルでハイブリッド化して"有機無機ハイブリッド液晶"をあらたに創成することを目的としている.両者の形状異方性や刺激応答性を融合することができれば,電場・磁場・光・熱などの刺激に対して複合的かつ高速に応答するハイブリッドナノデバイスの開発につながることが期待できる.本年度の研究実績の概要は以下のようである.
1.異方性単分散ヘマタイト微粒子とリン酸基を有する有機液晶とのハイブリッド化による有機無機ハイブリッド液晶の創製
磁性微粒子の有機無機ハイブリッド液晶化を目的として,ゲル-ゾル法により得られる単分散ヘマタイト微粒子に着目し,その有機無機ハイブリッド液晶化の検討をおこなった.ヘマタイト微粒子は気相還元により形態を維持しつつ磁性粒子であるマグネタイトへの変換が可能である.一方,ヘマタイト微粒子と有機液晶とのハイブリッド化として,ヘマタイト表面に強く吸着することが期待できるリン酸基を有する有機液晶性分子に着目した.合成したヘマタイト微粒子とリン酸基を有する有機液晶とをハイブリッド化することで,ヘマタイト微粒子にサーモトロピック液晶性を付与することに成功した.この際,ハイブリッド化にはリン酸基のヘマタイト表面への面特異的吸着が鍵であることを見出した.
2.単分散金ナノ粒子と有機デンドロンハイブリッド化による有機無機ハイブリッド液晶の創製
液晶性超格子の開発を目的として,有機デンドロンと単分散金ナノ粒子とのハイブリッド化を行い,その熱的特性・組織構造を精査した.金ナノ粒子へのカルボキシル基の導入やアミノ基を有するデンドロンを用いることがハイブリッド化には必須であることを見いだした.

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2007 2006 2005 2004

All Journal Article (11 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] Ex-situ and in-situ X-ray Diffractions of Corrosion Products Freshly Formed on the Surface of an Iron-Silicon Alloy2007

    • Author(s)
      Shigeru Suzuki
    • Journal Title

      Corrosion Science 49・3

      Pages: 1081-1096

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Analysis of Iron Oxyhydroxides and Oxides Converted from Green Rust in Aqueous Solution2007

    • Author(s)
      Katsuya Inoue
    • Journal Title

      ISIJ International 47・3

      Pages: 453-457

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Characterization of Fine Particles of Different Iron Oxides Formed in Aqueous Media2006

    • Author(s)
      Shigeru Suzuki
    • Journal Title

      Journal of Surface Science and Nanotechnology 4・2006

      Pages: 352-358

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Organic-Inorganic Hybrid Liquid Crystals : Thermotropic Mesophases Formed by Hybridization of Liquid-Crystalline Phosphates and Monodispersed α-Fe_2O_3 Particles2005

    • Author(s)
      Kiyoshi Kanie
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society 127・33

      Pages: 11578-11579

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Suppression of the Conversion Process of Fe(OH)_3 to β-FeOOH and α-Fe_2O_3 by Silicate Ions2005

    • Author(s)
      Sang-Koo Kwon
    • Journal Title

      High Temperature Materials and Processes 24・5

      Pages: 275-287

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Effect of Silicate Ions on Conversion of Ferric Hydroxide to β-FeOOH and α-Fe_2O_32005

    • Author(s)
      Sang-Koo Kwon
    • Journal Title

      Materials Transactions 46・2

      Pages: 155-158

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Inhibition of Conversion Process from Fe(OH)_3 to β-FeOOH and α-Fe_2O_3 by the Addition of Silicate Ions2005

    • Author(s)
      Sang-Koo Kwon
    • Journal Title

      ISIJ International 45・1

      Pages: 77-80

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Shape Control of Anatase TiO_2 Nanoparticles by Amino Acids in a Gel-Sol System2004

    • Author(s)
      Kiyoshi Kanie
    • Journal Title

      Chemical Communications 2004・14

      Pages: 1584-1585

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Influence of Sulfate Ions on the Conversion of Fe(OH)_3 Gel to β-FeOOH and α-Fe_2O_32004

    • Author(s)
      Kiyoshi Kanie
    • Journal Title

      Materials Transactions 45・3

      Pages: 968-971

    • NAID

      10012717635

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      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 有機無機ハイブリッド液晶:有機物の力を借りて無機微粒子に液晶性付与2004

    • Author(s)
      蟹江 澄志
    • Journal Title

      化学と工業 57・10

      Pages: 1068-1070

    • NAID

      10013586278

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 有機無機ハイブリッド液晶の創製2004

    • Author(s)
      蟹江 澄志
    • Journal Title

      機能材料 24・5

      Pages: 5-14

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  • [Book] ナノパーティクルテクノロジーハンドブック2006

    • Author(s)
      蟹江 澄志
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      561
    • Publisher
      日刊工業
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  • [Book] ナノパーティクルテクノロジーハンドブック:ナノ粒子液晶2006

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      蟹江 澄志
    • Publisher
      日刊工業新聞社(印刷中)
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  • [Book] 有機・無機ナノ複合材料の新局面2004

    • Author(s)
      蟹江 澄志
    • Total Pages
      16
    • Publisher
      エヌ・ティー・エス
    • Related Report
      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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