2015 Fiscal Year Research-status Report
多波長Ｘ線微小角入射散乱法による多成分複合系有機薄膜の精密構造解析とその手法確立
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26410132
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
山本 勝宏 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30314082)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 斜入射小角X線散乱 / 高分子薄膜 / ブロック共重合体 / 低エネルギーX線 / ミクロ相分離構図 / 深さ分解構造解析 / 表面 / 界面 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高分子などの有機薄膜（膜厚み数ナノメートルから1マイクロメートル)の新たな構造解析手法として、様々な波長のX線を用いた斜入射小角X線散乱法(GISAXS)を用いた研究を行ってきた。特に低エネルギー（tender X-rayと呼ばれる領域)でのGISAXS法は膜の厚み方向への深さ分解構造解析が可能となる手法であり、今後ますます重要になってくる。薄膜の表面から内部に向かう構造（例えば、相分離構造のモルフォロジー、配向性、液晶分子の配向性の違い）の深さ依存性の理解は、薄膜デバイスの性能を考えるうえで非常に重要となってくる。今年度はいくつかの高分子薄膜系において深さ方向に対する構造解析を行った。試料は以下の3つを主として用いた。1)シリンダー状ミクロ相分離構造を形成するPポリスチレン-b-ポリ2ビニルピリジン、2)ラメラ状ミクロ相分離構造を形成するポリメタクリル酸メチル-b-ポリアクリル酸ブチル、3)液晶性側鎖を有する高分子を試料に用いた。薄膜試料は、それぞれの溶液を用いて、スピンキャスト法によりシリコン基板上に作成したものを用いた。1,2)の試料ともに表面近傍と試料内部で相分離構の周期が異なっていることをみいだいした。3)の試料においては液晶配向が、表面近傍と基板界面近傍で異なっていることを見出した。それぞれの構造形成の深さ方向に対する依存性を今後の課題として追究していく。
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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
概要に述べた実験を遂行し（当初計画）、いくつかの高分子薄膜の相分離構造で深さ分解構造解析が可能あることを明らかとし、その実験結果を、Macromolecules, Polymer Journal, Langmuir誌に投稿し受理された。
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| Strategy for Future Research Activity |
低エネルギーGISAXS測定において、深さ分解構造解析が可能であることを証明できたため、今後は構造の表面から深さ方向への依存性がなぜ生まれるのかについて、その機構解明に向けた研究を進める。また、元素の吸収端近傍の波長利用による特定元素の空間分布状態を評価する系にも発展させる。
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