2014 Fiscal Year Annual Research Report
ミクロ相分離構造の光配向技術に基づく新規デバイスナノ材料の創製
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25286025
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
永野 修作 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40362264)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ナノ材料 / ブロックコポリマー / ミクロ相分離構造 / 液晶性高分子 / 光配向 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
液晶性アゾベンゼンブロックコポリマー[PAz]を用いて、形成されるミクロ相分離構造の光配向手法を用いたデバイス材料に発展させる研究を行っている。ミクロ相分離ラメラ構造の層構造を基板に対して垂直に配向する技術は、自己集合構造を使ったナノパターニング構造として有用な構造である。
側鎖型スメクチック液晶性高分子は、一般的に、基板に対してメソゲンが垂直に配向したホメオトロピック配向性を示す。本研究にて、液晶性高分子ポリ(シアノビフェニルメタクリレート）[PCBMA]が、薄膜中、ランダムプレーナー配向(メソゲンが基板面に対して水平に配向)性のスメクチック液晶相を形成することを発見した。さらに、このランダムプレーナー配向性PCBMAブロックとホメオトロピック配向性PAzブロックの配向性の異なる液晶ブロックをブロック共重合体とした液晶性ブロックコポリマーを合成し、ミクロ相分離構造の配向構造を検討した。その結果、両液晶性ブロック鎖は、薄膜中、互いの液晶配向性を維持し、垂直配向したラメラ構造を形成することが明らかとなった。
ミクロ相分離ラメラ構造の配向は、表面や界面の濡れが支配的となり、どちらか一方のブロック鎖が表面や界面を覆い、表面や基板平面に対して平行配向となることが一般的である。ラメラ構造の垂直配向を誘起するには、ラメラ構造を形成する二つのブロック鎖の中間的な表面張力を持つ構造を基板表面や基板界面に施すことで行われる。本研究は、異なる液晶配向性をミクロ相分離構造に導入することにより、ラメラ構造の垂直配向を誘起する新たな手法を提案したといえる。今後、液晶配向性の異なる液晶ブロック共重合体のミクロ相分離ラメラ構造を光配向手法を検討していく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
ミクロ相分離ラメラ構造の垂直配向膜は、ナノ多孔質材料やナノパターニング材料としてのデバイス構造として有用な構造である。本年度、分子配向性を用いた垂直配向ラメラ構造の新たな垂直配向手法を見いだすことができた。前年度の垂直配向性の超分子液晶ブロック共重合体ラメラ構造と組み合わせることで、垂直配向ラメラ構造の光配向一軸配向制御を達成する見通しが立った。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画通り、前年度の超分子液晶ブロック共重合体と本年度のランダムプレーナー配向性液晶ブロックを組み合わせることで、ミクロ相分離ラメラ構造の光配向制御を達成する。光配向したラメラ構造を用い、配向多孔質構造の作製やメッキによる金属析出による金属ナノパターンを構築し、デバイスナノ構造構築手法を確立する。
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| Causes of Carryover |
H25年度の購入備品の変更から予定通り進んでいる。備品として購入したウルトラミクロトームはダイヤモンドナイフなど高額な消耗品があるので、次年度に購入する計画である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
ウルトラミクロトームに不可欠なダイヤモンドカッターなどの消耗品を購入予定である。
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