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2021 Fiscal Year Annual Research Report

ソフトクリスタルの熱機械的評価手法ならびに制御手法の開拓

Planned Research

Project AreaSoft Crystals: Science and Photofunctions of Easy-Responsive Systems with Felxibility and Higher-Ordering
Project/Area Number 17H06368
Research InstitutionYokohama City University

Principal Investigator

高見澤 聡  横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科(八景キャンパス), 教授 (90336587)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 黒田 玲子  中部大学, 先端研究センター, 特任教授 (90186552)
Project Period (FY) 2017-06-30 – 2022-03-31
Keywords超弾性
Outline of Annual Research Achievements

有機固体が発現する超弾性(“有機超弾性”)を基軸としてソフトクリスタルの形態制御
ならびに物性変調への展開を行う。超弾性は形状記憶合金(もしくは超弾性合金)として知られる特殊な合金の特異な物理特性としてこれまで極めて限定的に発展してきた。有機超弾性は化学に現れた新しい固体特性であり、化学的手法による超弾性研究が可能な新しいステージに入っている。本研究では(1)有機超弾性結晶の創製および手法の開拓、(2)物性評価手法の深化発展、ならびに(3)超弾性とカップルする光学物性変調特性の開拓を目指し、研究を行った。
昨年度までの研究成果を総括すべく、実験研究を推進した。低分子の有機固体は一般にもろいため、その変形性はこれまで興味を持たれておらず、本ソフトクリスタルの結晶群とその実験観測による超弾性実験研究を進めた。多種の有機単結晶体で研究を進め、これまでに様々なタイプの有機結晶で超弾性を見出し、外部刺激による結晶相変化と連携する結晶の厳密固体変形性の知見を蓄積してきた。ミクロ構造変化と結晶相変態との相関、圧力・剪断等の力学刺激ならびに熱刺激による結晶相変態 挙動を示す有機単結晶体における結晶変態挙動の時間依存性、ならびに発光特性変化をもたらす光機能化の足がかりを得るにいたっており、本年は有機超弾性体の分子種の拡張と変形特性の多様化に対する光操作性の実験研究を行い、ソフトクリスタルの機能開拓・設計において重要となる機構について有機超弾性の観点からより普遍性の高い統一的な理解を目指した。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (7 results)

All 2022 2021

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (1 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Organic Soft Crystals Exhibiting Spontaneously Reversible Mechano-responsive Luminescence2022

    • Author(s)
      T. Mutai and S. Takamizawa
    • Journal Title

      Journal of Photochemistry and Photobiology C

      Volume: 51 Pages: 100479

    • DOI

      10.1016/j.jphotochemrev.2021.100479

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A phase-diagram rationalization of thermally and mechanically triggered multiple mechanical responses of an organic crystal2022

    • Author(s)
      E. R. Engel and S. Takamizawa
    • Journal Title

      Crystal Growth & Design

      Volume: 22(2) Pages: 1229-1236

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.1c01192

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Two-Dimensional Organoferroelasticity in a Single Crystal of 4-Iodoaniline2022

    • Author(s)
      S. Ranjan and S. Takamizawa
    • Journal Title

      Crystal Growth & Design

      Volume: 22(3) Pages: 1831-1836

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.1c01394

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Four Directional Twinning Deformation of an Anisotropic Molecular Single Crystal Based on Three Different Modes of Mechanical Twinning2022

    • Author(s)
      Toshiyuki Sasaki, Shunichi Sakamoto, S. Takamizawa
    • Journal Title

      Crystal Growth & Design

      Volume: 22(1) Pages: 174-179

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.1c00763

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of Organoferroelasticity in a TEMPO Crystal2022

    • Author(s)
      S. Ranjan and S. Takamizawa
    • Journal Title

      Crystal Growth & Design

      Volume: 22(1) Pages: 585–589

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.1c01141

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thermal Diffusivity of Organosuperelastic Soft Crystals during Stress-Induced Phase Transition2021

    • Author(s)
      M. Ryu, S. Takamizawa, J. Morikawa
    • Journal Title

      Appl. Phys. Lett.

      Volume: 119 Pages: 251902

    • DOI

      10.1063/5.0055707

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ソフトクリスタルと共に歩んだ有機超弾性2022

    • Author(s)
      高見澤聡
    • Organizer
      ソフトクリスタル第8回公開シンポジウム
    • Invited

URL: 

Published: 2022-12-28  

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