1997 Fiscal Year Annual Research Report

単結晶状強誘電性高分子膜の秩序形成と機能発現機構の研究

Research Project

Project/Area Number	08455448
Research Institution	Yamagata University
Principal Investigator	大東弘二山形大学, 工学部, 教授 (90185372)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	古賀啓子九州産業大学, 工学部, 助手 (90234723) 田實佳郎山形大学, 工学部, 助教授 (00282236)
Keywords	強誘電性高分子 / 単結晶状膜 / X線散浸散乱 / 誘電緩和 / P (VDF / TrFE) / 分子鎖運動 / 圧電性 / 電気光学効果
Research Abstract	強誘電性を示すP (VDF-TrFE)(フッ化ビニリデン-三フッ化エチレン共重合体)の単結晶状膜は圧電・焦電・電気光学素子としての可能性をもつとともに,結晶性高分子の諸問題,特に秩序形成,分子鎖の運動,物性機能の発現機構を研究するの適している.本研究ではこの観点から研究を行い,次の結果を得た.1.常誘電相での分子鎖運動と相転移分子鎖に平行と垂直方向の誘電緩和強度と緩和時間を測定した.また,hex 002のX線散浸散乱の観測にはじめて成功した.この結果を定量滴に解析し,常誘電相のtgtg'鎖は最密六方晶に配列した円筒中で隣接鎖とは独立にflip-flop運動していること,この運動に与るtgtg'連鎖の長さはキュリー温度Tcで増大する臨界パラメターであり,縦誘電率とX線散浸散乱の臨界現象の原因であること,常誘電相は1次元液体-2次元結晶(液晶の一種)であることを明らかにした.2.秩序形成単結晶状膜の配向秩序,とくにa, b軸の配向秩序形成の原因を調べた.ab面内の配向秩序は常誘電相(液晶相)で形成されること,a軸の配向分布はガウス分布に従うこと,この秩序は膜厚が薄くなるほど増大するが,10μm以下では逆に低下し,秩序形成が膜表面の影響だけで決まるものでないことを示した.また,単結晶状膜および,P (VDF/TrFE)/PMMAブレンド配向膜の微細構造を電子顕微鏡で調べ興味ある結果を得た.さらに巨視的なキンクバンドの形成機構を明らかにした.3.圧電効果ポーリング膜を積積しこれを分子鎖に垂直または平行に切断した試料のずり弾性とずり圧電効果を測定した.これらが,横波超音波振動子として有用であることを示した.4.電気光学効果ポッケルス効果を測定し,その主要な定数(テンソル)を決定した.分子鎖方向に平行な入射光,膜自発分極軸と平行な電場に対する定数が極めて大きいことがわかった.

Research Products

(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] H. Ohigashi: "Collective chain motionsn in the paraelectric phase of a single crystaline film of vinylidene fluoride triguluoroethylene copolymer" Physical Review Letters. (発表予定). (1998)
[Publications] 大東弘二: "高分子圧電材料と超音波トランスデューサ" 超音波TECHNO. 9・10. 5-8 (1997)
[Publications] 表研次: "PVDFとP (VDF/TrFE)の超音波圧電物性" 超音波TECHNO. 9・10. 14-19 (1997)
[Publications] Y. Tajitsu: "Pockels effects of ferroelectric thin films of vinylidene fluoride and trifluoroethylene copolymers" J. Materials Sci. Letters. 16. 1378-1380 (1997)
[Publications] Y. Tajitsu: "Switching Behaviour in Thin films of Polyurea-5" Jpn. J. Appl. Phys.36. L791-L793 (1997)
[Publications] Y. Tajitsu: "Electroptical effects of "single-crystalline" films of ferroelesttic copolymers of vinylidene fluoride and trifluoroethylene" Jpn. J. Appl. Phys.36. L693-L695 (1997)
[Publications] 大東弘二(分担執筆): "超音波ハンドブック(圧電高分子トランスデューサ)" 丸善出版(出版予定), (1998)

1997 Fiscal Year Annual Research Report

単結晶状強誘電性高分子膜の秩序形成と機能発現機構の研究

Principal Investigator

大東 弘二 山形大学, 工学部, 教授 (90185372)

Research Products

[Publications] H. Ohigashi: "Collective chain motionsn in the paraelectric phase of a single crystaline film of vinylidene fluoride triguluoroethylene copolymer" Physical Review Letters. (発表予定). (1998)

[Publications] 大東 弘二: "高分子圧電材料と超音波トランスデューサ" 超音波TECHNO. 9・10. 5-8 (1997)

[Publications] 表 研次: "PVDFとP (VDF/TrFE)の超音波圧電物性" 超音波TECHNO. 9・10. 14-19 (1997)

[Publications] Y. Tajitsu: "Pockels effects of ferroelectric thin films of vinylidene fluoride and trifluoroethylene copolymers" J. Materials Sci. Letters. 16. 1378-1380 (1997)

[Publications] Y. Tajitsu: "Switching Behaviour in Thin films of Polyurea-5" Jpn. J. Appl. Phys.36. L791-L793 (1997)

[Publications] Y. Tajitsu: "Electroptical effects of "single-crystalline" films of ferroelesttic copolymers of vinylidene fluoride and trifluoroethylene" Jpn. J. Appl. Phys.36. L693-L695 (1997)

[Publications] 大東 弘二(分担執筆): "超音波ハンドブック(圧電高分子トランスデューサ)" 丸善出版(出版予定), (1998)

大東弘二山形大学, 工学部, 教授 (90185372)

[Publications] 大東弘二: "高分子圧電材料と超音波トランスデューサ" 超音波TECHNO. 9・10. 5-8 (1997)

[Publications] 表研次: "PVDFとP (VDF/TrFE)の超音波圧電物性" 超音波TECHNO. 9・10. 14-19 (1997)

[Publications] 大東弘二(分担執筆): "超音波ハンドブック(圧電高分子トランスデューサ)" 丸善出版(出版予定), (1998)