空間的束縛による液体イオウ高分子の自己秩序化－斜入射中性子小角散乱法による研究－

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25400435
• Research Institution: 一般財団法人総合科学研究機構(総合科学研究センター(総合科学研究室)及び東海事業センター(利用研究促進部))
• Principal Investigator: 坂口 佳史 一般財団法人総合科学研究機構(総合科学研究センター(総合科学研究室)及び東海事業, その他部局等, その他 (20397590)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 中性子散乱 / ナノ構造

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、空間的束縛を受けた液体イオウ中の高分子の自己秩序化の可能性を、斜入射中性子小角散乱法によって探ろうとするものである。平成26年度では、その準備として、J-PARCにおいて溶融液体の小角散乱実験を行うための電気炉の製作、整備を行った。また、平成25年度に引き続き、同じランダム系でイオウを含むアモルファスGe-S系薄膜で観測される銀の光拡散現象のダイナミクスを、時分割中性子反射率（斜入射光学系）測定を行うことで明らかにしようとした。より詳細な解析を進めることで、これまでに得てきた結果、すなわち、①光照射後、第１に起こる準安定な銀濃度の高い反応層の形成、②続いて起こる銀濃度の高い反応層から銀濃度の低い反応層への銀の拡散、が生じているとする銀の拡散ダイナミクスの描像について確証を得ることができた。一方、解析を進める過程で、①の準安定層の形成過程が単純な銀層から銀濃度の高いAg-Ge-S層への移行という形ではうまく説明しきれないこともわかってきた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初、J-PARCパルス中性子施設の中性子反射率計ビームラインにおいて、斜入射中性子小角散乱測定オプションの導入が予定されていたが、準備が遅れており、測定の実現化に向けた見通しは未だ立っていない状況である。

Strategy for Future Research Activity

今後は、次の２つの方向から研究を進展させていく。
１．液体イオウのナノスケール揺らぎをX線・中性子小角散乱（透過光学系）測定を行い、解明する。さらに、レーザー光源を用いた光散乱実験も同時に進め、自己秩序化に関した知見を得る。
２．アモルファスGe-S系薄膜における銀の光拡散について、中性子反射率（斜入射光学系）測定から引き続き明らかにしていく。さらに、より表面近傍の観測に向いている光反射率測定も、埋もれた界面の観測が得意な中性子反射率測定と相補的に行い、光拡散ダイナミクスの本質に迫るアプローチを行っていく。

Causes of Carryover

平成26年度では、電気炉整備に費やし、実際の実験まで手が届かなかった。平成27年度に実際の実験を遂行するためには、消耗品諸経費が必要となるため、助成金の使用を平成27年度にまわすことにした。また、平成25年度、26年度と海外での国際的な場で発表を行ったことは大きく得るものがあったが、これを平成27年度においても継続的に行うことは大きな意義があるものと判断し、海外出張旅費分の使用を平成27年度にあてることにした。

Expenditure Plan for Carryover Budget

電気炉を用いた高温実験のための諸消耗品の購入に充てる。さらに、国際会議出席、発表のための海外出張旅費に充てる。

Research Products

• [Journal Article] Measurement of Transient Photo-induced Changes in Thin Films at J-PARC – Time-resolved Neutron Reflectivity Measurements of Silver Photo-diffusion into Ge-chalcogenide Films (2015)
  • Author(s): Y. Sakaguchi, H. Asaoka, Y. Uozumi, Y. Kawakita, T. Ito, M. Kubota, D. Yamazaki, K. Soyama, M. Ailavajhala, K. Wolf, M. Mitkova, and M. W. A. Skoda
  • Journal Title: JPS Conference Proceedings Volume: 未定 Pages: 未定
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Dynamics of silver photo-diffusion into Ge-chalcogenide films: time-resolved neutron reflectometry (2015)
  • Author(s): Y. Sakaguchi, H. Asaoka, Y. Uozumi, Y. Kawakita, T. Ito, M. Kubota, D. Yamazaki, K. Soyama, M. Ailavajhala, M. R. Latif, K. Wolf, M. Mitkova, and M. W. A. Skoda
  • Journal Title: Journal of Physics: Conference Series Volume: 未定 Pages: 未定
  • Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Studies of silver photodiffusion dynamics in Ag/GexS1-x (x=0.2 ans 0.4) films using neutron reflectometry (2014)
  • Author(s): Y. Sakaguchi, H. Asaoka, Y. Uozumi, Y. Kawakita, T. Ito, M. Kubota, D. Yamazaki, K. Soyama, M. Ailavajhala, M. R. Latif, and M. Mitkova
  • Journal Title: Canadian Journal of Physics Volume: 92 Pages: 654-658
  • DOI: 10.1139/cjp-2013-0593
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] アモルファスGeカルコゲナイド薄膜への銀の光拡散の中性子反射率測定による研究 ＩV (2015)
  • Author(s): 坂口佳史1 、朝岡秀人2 、魚住雄輝2 、川北至信2 、 伊藤崇芳1 、久保田正人2 、山崎大2 、曽山和彦2 、Kasandra Wolf3 、Maria Mitkova
  • Organizer: 日本物理学会 第70回年次大会
  • Place of Presentation: 早稲田大学早稲田キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-22 – 2015-03-22
• [Presentation] 中性子反射率測定による アモルファスカルコゲナイドへの銀の光拡散の研究 (2015)
  • Author(s): 坂口佳史1、朝岡秀人2、魚住雄輝2、川北至信2、伊藤崇芳1、久保田正人2、山崎大2、曽山和彦2、K. Wolf3、M. Mitkova3
  • Organizer: 第6回MLFシンポジウム
  • Place of Presentation: つくば国際会議場
  • Year and Date: 2015-03-17 – 2015-03-17
• [Presentation] 光照射下の銀/アモルファスGeカルコゲナイド薄膜の時分割中性子反射率測定 II (2014)
  • Author(s): 坂口佳史1、朝岡秀人2、魚住雄輝2、川北至信2、伊藤崇芳1、久保田正人2、山崎大2、曽山和彦2、M. Ailavajhala 3、K. Wolf3、M. Mitkova
  • Organizer: 日本中性子科学会第14回年会
  • Place of Presentation: 北海道立道民活動センター「かでる2・7」
  • Year and Date: 2014-12-11 – 2014-12-11
• [Presentation] Light irradiation experiments at J-PARC - installation and demonstration (2014)
  • Author(s): Yoshifumi Sakaguchi1, Koji Munakata1, Motoyuki Ishikado1, Yasuhiro Yamauchi2, Wataru Kambara2, Seiko Ohira-Kawamura2, Yukinobu Kawakita2, Tetsuya Yokoo3, Tomokazu Aso1 and Kazuya Aizawa1
  • Organizer: International Collaboration on Advanced Neutron Sources XXI
  • Place of Presentation: 茨城県民文化センター
  • Year and Date: 2014-09-30 – 2014-10-02
• [Presentation] 中性子反射率測定による Geカルコゲナイド薄膜への銀の光拡散の研究 ＩＩＩ (2014)
  • Author(s): 坂口佳史、朝岡秀人、魚住雄輝、川北至信、 伊藤崇芳、久保田正人 、山崎大 、曽山和彦、M. Ailavajhala、K. Wolf、M. Mitkova、M. W. A. Skoda
  • Organizer: 第75回応用物理学会秋季学術講演会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2014-09-18 – 2014-09-18
• [Presentation] アモルファスGeカルコゲナイド薄膜への銀の光拡散の中性子反射率測定による研究 ＩＩＩ (2014)
  • Author(s): 坂口佳史、朝岡秀人、魚住雄輝、川北至信、 伊藤崇芳、久保田正人 、山崎大 、曽山和彦、M. Ailavajhala、K. Wolf、M. Mitkova、M. W. A. Skoda
  • Organizer: 日本物理学会2014年秋季大会
  • Place of Presentation: 中部大学
  • Year and Date: 2014-09-08 – 2014-09-08
• [Presentation] Dynamics of silver photo-diffusion into Ge-chalcogenide films: time-resolved neutron reflectometry (2014)
  • Author(s): Y. Sakaguchi, H. Asaoka, Y. Uozumi, Y. Kawakita, T. Ito, M. Kubota, D. Yamazaki, K. Soyama, M. Ailavajhala, M. R. Latif, K. Wolf, M. Mitkova, and M. W. A. Skoda
  • Organizer: 6th International Conference on Optical, Optoelectronic and Photonic Materials and Applications
  • Place of Presentation: Leeds, UK
  • Year and Date: 2014-07-28 – 2014-07-28
• [Presentation] Transient measurement for photo-induced changes in J-PARC - time-resolved neutron reflectivity measurement for silver photo-diffusion into Ge-chalcogenide films- (2014)
  • Author(s): Y. Sakaguchi, H. Asaoka, Y. Uozumi, Y. Kawakita, T. Ito, M. Kubota, D. Yamazaki, K. Soyama, M. Ailavajhala, K. Wolf, M. Mitkova, and M. W. A. Skoda
  • Organizer: The 2nd International Symposium on Science at J-PARC
  • Place of Presentation: つくば国際会議場
  • Year and Date: 2014-07-14 – 2014-07-14
• [Book] N氏の新たなる冒険（日本中性子科学会 世界結晶年IYCr2014記念特別号）（パンフレット扱） (2014)
  • Author(s): 日本中性子科学会 編集 （編集委員長として関係）
  • Total Pages: 46
  • Publisher: （株）マックグラフィックアーツ