Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
テーブルトップ型超高速時間分解電子線回折法を駆使して、外部刺激に応答するソフトクリスタルの分子動画の撮影を行う。次世代の外部刺激応答性を有する分子組織体の創出のためには、刺激応答中の過渡的な分子構造を理解することが一つの重要課題であると考えられる。我々は、日本で先駆けて時間分解能500フェムト秒を持つテーブルトップ型の超高速時間分解電子線回折装置を完成させている。本装置を用いて、分子間相互作用が深く関わる結晶・液晶などのいわゆるソフトクリスタルの分子凝集系を対象として、外部刺激によって変化の生じる分子構造をダイナミックに観測する。
本公募研究では、テーブルトップ型超高速時間分解電子線回折法を駆使して、外部刺激応答性の結晶や液晶などのソフトクリスタルの分子動画を撮影する。すなわち、その物質の立体構造を理解し、外部刺激で誘起される構造変化ダイナミクスの詳細を解明することを目的としている。2021年度は、領域内の共同研究としてダブルペロブスカイトコバルト酸化物であるEuBaCo2O5.39結晶中で光照射によって酸化物イオンが運動する様子を時間分解電子線回折法を用いて観測することに成功し、その成果をApplied Materials Today誌に掲載し、筑波大学、東京工業大学、広島工業大学から共同でプレス・リリースを行った。また、前回の公募研究で得られた成果である酸化グラフェンの光還元のメカニズムの続報として、光照射によって酸化グラフェンが二層化する現象の観測に成功し、Carbon誌に掲載された。その他、時間分解電子線回折法によって得られた構造ダイナミクスから着想した材料設計を行い、より高機械強度、高電気伝導度、高熱伝導度を持つナノカーボン複合体の作製にも成功しており、この研究結果は、Nanotechnology誌に掲載された。現在、羽ばたくことで剥離を生じる結晶・液晶分子や、超イオン伝導を示す銅硫化物のナノ粒子、熱活性遅延蛍光物質などにも時間分解電子線回折実験を応用し、その光照射特有の構造ダイナミクスを得ている。新学術領域の終了後も引き続き、それらの成果を報告する予定である。
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2022 2021 2020 Other
All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results, Peer Reviewed: 8 results, Open Access: 3 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results, Invited: 6 results) Remarks (2 results)
Nanotechnology
Volume: 33 Issue: 23 Pages: 235707-235707
10.1088/1361-6528/ac57d5
ACS Applied Nano Materials
Volume: 5 Issue: 1 Pages: 1521-1532
10.1021/acsanm.1c04236
Phys. Rep.
Volume: 942 Pages: 1-61
10.1016/j.physrep.2021.10.003
Appl. Mater. Today
Volume: 24 Pages: 101167-101167
10.1016/j.apmt.2021.101167
Carbon
Volume: 183 Pages: 612-619
10.1016/j.carbon.2021.07.058
Volume: 170 Pages: 165-173
10.1016/j.carbon.2020.08.026
Applied Physics Letters
Volume: 117 Issue: 25 Pages: 253304-253304
10.1063/5.0021338
120007188753
Accounts of Chemical Research
Volume: 54 Issue: 3 Pages: 731-743
10.1021/acs.accounts.0c00576
https://hadamasaki.com
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