2020 Fiscal Year Annual Research Report
Glass transition and dynamics in thin polymer films
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19H01865
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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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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉岡 潤 立命館大学, 理工学部, 助教 (50708542)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ポリフマル酸 / アダマンチルアクリレート / 誘電緩和 / ポリスチレン積層膜 / 中性子反射率 / 相互拡散 / 膜厚依存性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度はこれまでの進捗を踏まえ、以下のように研究を遂行した。
1) ポリフマル酸系高分子を対象として行った誘電緩和測定、温度変調DSC法、示差走査熱量測定の結果をまとめて、これらの高分子系のガラス転移とダイナミクスに関する学術論文として投稿し、Polymer誌に掲載された。とくに、フマル酸系高分子として、ジイソプロピルフマレートを用い、これとアダマンチルアクリレートとの様々な分率の共重合体を対象とした一連の測定により、α過程、β過程、γ過程のメカニズムの詳細に関する議論が行えた。
2) ポリビニルピリジンとナノ粒子OAPSとのナノコンポジット系に対して誘電緩和測定を行い、air gapの調整を行うことにより、直流伝導成分の寄与を削減することに成功した。これより、これまでに観測されていない新たな動的過程の存在を明らかにすることができた。
3) コロナの影響での何度かの延期を経て、高分子２層膜のアニール過程での相互拡散の観測を目的とした、J-PARCのMLF BL16における中性子反射率測定を実施した。今回は、これまでの結果を踏まえ、通常のポリスチレンと重水素化ポリスチレンの２層膜をガラス基板とシリコン基板上に準備し、ガラス転移温度以上でのアニール過程で測定を行った。その結果、それぞれのPS膜の厚みによって、相互拡散のダイナミクスが系統的に変化することが明らかとなった。これらの結果に対して厳密なモデル計算を行い、相互拡散のダイナミクス観測の結果と比較することにより、高分子薄膜のダイナミクス評価を試みた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナの影響で、中性子反射率測定の日程が後ろ倒しになったため、2020年度実施予定分の測定を2021年度に実施せざる終えなかった。そのため、全体として、当初の予定より、やや遅れていると判断される。
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| Strategy for Future Research Activity |
全体的に遅れているため、2021年度に実施予定であった新たな高分子系での測定に関しては、2022年度に実施する予定である。新たな系としては、ポリクロトン酸ブチルを共同研究者により提供いただく予定である。これに加えて、基板上へのグラフト高分子系を新たに作成し、ダイナミクス測定を行うことにより、高分子薄膜ダイナミクスへの基板相互作用依存性を明らかにする。これらをまとめて、高分子薄膜および多層膜でのダイナミクスの詳細を明らかにする。
また、コロナの影響で学会が中止、または、オンライン化されており、研究成果の発信が十分にはできていなかった。今後は、対面での国際会議がいくつか開催されるので、積極的な参加を行い、成果の発信に努める予定である。
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