2017 Fiscal Year Research-status Report
高分子と金属ナノ細線または粒子との複合によるメタマテリアルの創製
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16K05794
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
岡本 茂 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50262944)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ブロックコポリマー / 光材料 / 温度変化 / モルホロジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者はこれまで、ブロック共重合体(BCP)を用いた様々なモルホロジーを有するミクロドメイ ン構造の形成およびその秩序化過程の研究を行い、フォトニック結晶といった高秩序構造の創製 に成功してきた。また、ナノ金属微粒子をBCPの一方のドメインに選択的に導入することにより、 非線形光学材料の創製にも成功してきている。これらの高秩序構造の形成技術を総動員し2次元、 3次元のメタマテリアルの創製を目指している。そのためには、金属微粒子を単に選択的に 導入するだけでなく、特定の形状に成形する必要がある。また、ドメイン構造のモルホロジーに も特殊な秩序を必要とする。
今年度は金属との親和性の高い側鎖を有するスチレンとメタクリレート系の新規なブロックコポリマーの作成に成功した。予定通り、ミクロ相分離しナノ構造の作成にも成功した。金属を導入したところ、メタクリレート系のブロック鎖に選択的に導入されることを確認した。これまでには見られなかった構造をしており、現在X線散乱法や電子顕微鏡法による構造の同定を試みている。
また、一方では共連続ダブルダイヤモンドやジャイロイド構造といった３次元ネットワーク構造はその温度変化においてラメラやシリンダーといった１次元、２次元構造とは異なる挙動を示すことがわかってきた。３次元構造は「自己閉じ込め効果」とでもいうべき効果があると考えられ、単純な相似的な構造の温度変化を示さないと思われる。現在、論文に取りまとめ中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまでに、金属を導入するホストの新規ブロックコポリマーの作製に成功し、金属を導入したのちの構造観察も行っており順調に進んでいる。また、３次元構造の温度変化についても新しい知見が得られ論文として取りまとめ中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度はこれまでに作製した構造を小角X線散乱法、電子顕微法、紫外可視分光法により、さらに詳細に構造と機能評価を行うとともに、光機能を調査し、構造制御方法へとフィードバックをする予定である。
小角 X 線散乱測定、電子顕微鏡観察に加えて、紫外可視分光法によりプラズモン共鳴が設計通り の 波 長 に 存 在 す る か 確 認 する予定である。予 定 の 構 造 が 出 来 上 が っ た ら 、スーパーレンズとして使用し、その機能を確認する。 負の屈折率が得られずこの課題が失敗した場合は、金属ナノコイルの形状や大きさにより正の範囲で 屈折率を制御する技術は得ることを試みる。また、これまで、レーザー 発振に成功しているが、光閉じ込め効果も増大し、発振効率も飛躍的に上げることができると期待している。
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| Causes of Carryover |
計算機による構造計算を実施するにあたり、その仕様について未確定な部分があったため、今年度の結果を見てから詳細を決めることとしたため。
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Research Products
(2 results)
