2018 Fiscal Year Annual Research Report
Glass transition and interfacial dynamics in stacked thin polymer films
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16H04036
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
深尾 浩次 立命館大学, 理工学部, 教授 (50189908)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 高分子積層薄膜 / ガラス転移 / 中性子反射率 / 界面ダイナミクス / 非対称拡散 / 層の膨潤 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は以下のような研究を行い、研究実績を挙げた。
高分子積層膜、２層膜を用いて中性子反射率測定を実施した。用いた高分子はこれまでと同様に、ポリメチルメタクリレート(h-PMMA)、および、ポリスチレン(h-PS)であり、それぞれの高分子に対して、その重水素化物(d-PMMA, h-PS)を用いて、2層膜を作成した。ガラス転移温度以上での等温アニール過程において、中性子反射率測定を行うことにより、h-PMMA(h-PS)とd-PMMA(d-PS)のそれぞれの膜厚、界面のラフネスが時間の関数として評価された。また、各層の中性子散乱長密度の時間発展も得られた。これらすべてのフィッテングを全散乱長（密度）が保存する条件下で行うことにより、界面での高分子鎖の相互の移動を定量的に評価することが可能となった。それによると、ガラス転移温度が高い、分子運動性の低い層に、ガラス転移温度が低く、分子運動性の高い高分子鎖が流れ込み、その結果、ガラス転移温度の高い層の膜厚を増大させていることが定量的に確認された。これは従来より提唱されてきたモデルの実験的な検証になると考えられる。
また、これらの研究成果を踏まえて考えると、界面での高分子鎖の相互の流入、さらには、その結果生じる各層の膜厚のアニール時間依存性を計測することにより、各層のガラス転移温度の相対的な大小関係を予想することが可能になった。つまり、界面ダイナミクスの計測を通して、高分子単層薄膜のガラス転移温度の評価が可能であることを示せたと言える。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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