2014 Fiscal Year Research-status Report
ソフトマター科学における量子ビームの相補利用の開拓
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25600137
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
金谷 利治 京都大学, 化学研究所, 教授 (20152788)
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2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ソフトマター / 量子ビーム / 相補利用 / 中性子 / 放射光X線 / ミュオン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
放射光X線、中性子、ミョオンなどの量子ビームを用いた研究が目覚ましい進展を見せている。その相補利用により、より高いレベルの成果が得られることは予想されるが、残念ながらそのような成功例を見ることはほとんどない。本研究では、ソフトマター研究における量子ビームの相補利用法や装置の開発における将来像を包括的に探り、研究成功例を示すことにより、ソフトマター研究における量子ビーム相補利用の開拓を行うことを目的としている。
これまで重水素化ラベル法を用いた中性子反射率測定により、高分子薄膜における膜厚方向のガラス転移温度の分布を調べてきたが、常にラベル方がガラス転移に及ぼす影響が問題となってきた。平成２６年度では、低エネルギーミュオンを用いてラベル法なしでガラス転移温度の分布を測定した。これにより始めてラベル法がガラス転移にほとんど影響を及ぼしていないことを明らかにできた。
前年度J-PARC/MLFの停止により十分に進めることができなかった延伸誘起の高分子結晶化について、放射光X線・中性子散乱の相補利用による分子量効果の研究を進め、遅い延伸では低分子量成分がシシに多く取り込まれることを明らかにした。
ミュオンと中性子準弾性散乱による添加剤を含むゴム材料のダイナミクスの研究を進めた。ミュオンでは中性子で捉えることのできないマイクロ秒の運動が観察され、広い時間領域でのダイナミクス測定を実現した。
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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
先の研究実績の概要で述べたように、中性子、放射光X線がそれぞれ持つコントラストの相違により、特別部位の構造やその形成過程について相補利用の威力が示された。同時に、中性子準弾性散乱とミュオン（特にミュオンスピン緩和）の相補利用によりカバーできる時間領域を格段に広げることができた。さらにソフトマター研究における中性子研究の大きな特徴は重水素化ラベル法であるが、その懸念点であるラベルの影響をミュオン測定により明らかにできたことは意義深い。これらのことを根拠に上記評価とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も放射光X線、中性子、ミュオンを用いてソフトマター研究を進める。これまで相補利用により、単独の測定では得ることのできなかった情報が得られることは分かった。今後これらのデータ解析をより詳細に進め、どのようにすれば相補利用のデータからより相乗的な情報を取り出すことができるかを検討する。特にミュオンのソフトマター研究の例はほとんどなく、その利用と他の測定との相乗的利用を推し進める。J-PARC/MLFのミュオン施設の立ち上げが遅れてるため、平成２６年度はスイスPSIの低エネルギーミュオンを利用した。今後J-PARC/MLFのミュオンも利用し、国内での量子ビーム相補利用も活性化していく。
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[Journal Article] Micropattern formation by molecular migration via UV-induced dehydration of block copolymers2014
Author(s)
Okada K, Tokudome Y, Makiura R, Konstas K, Malfatti L, Innocenzi P, Ogawa H, Kanaya T, Falcaro P, Takahashi M,
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Journal Title
Adv. Funct. Mater.
Volume: 24
Pages: 2801-2809
DOI
Peer Reviewed
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