2019 Fiscal Year Annual Research Report
ソフトクリスタルの熱的特性精密測定と熱・分光イメージングによる熱応答制御
Publicly Offered Research
| Project Area | Soft Crystals: Science and Photofunctions of Easy-Responsive Systems with Felxibility and Higher-Ordering |
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| Project/Area Number |
18H04506
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
森川 淳子 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (20262298)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 熱拡散率 / 相転移 / ミクロスケール単結晶 / ソフトクリスタル / 超弾性 / フォトサーマル / ミクロプローブ / 温度波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，従来測定が難しかったソフトクリスタルのミクロスケール熱物性について，測定法開発に基づき，外場（光・温度・力学場等）応答による動的過程を温度波を用いて測定することで，ソフトクリスタルのもつ新たな熱物性機能を開拓し，さらなる新規ソフトクリスタルの創製を目指した．①せん断応力場，②励起光照射，③温度クエンチ各条件にて，①有機超弾性結晶，②量子ドット，③ハイドロゲル，④配位高分子，⑤結晶異性体による化学発光，⑥アンフィダイナミック結晶について，ミクロ・ナノスケール熱拡散率測定装置を試作し，各々熱物性の特徴を得た．
配位高分子ミクロ単結晶の測定では，ハロゲン原子，有機配位子の種類と熱拡散率に相関があることを見い出し，配位高分子の化学構造設計による熱伝導特性の制御の可能性を示した．金属イオンにハロゲン化銅，配位分子にジチオカルバミン酸誘導体を用いた1次元ネットワーク構造を有する配位高分子結晶では，結晶の各面に垂直な3方向の熱拡散率を測定し，一次元配位結合ネットワークの主鎖方向である結晶a軸方向の熱拡散率が他の方向の熱拡散率に比べ2~3割程度大きい可能性を得た．2次元配位結合ネットワークを有する配位高分子単結晶では，誘電率異常を示す相転移付近の熱拡散率変化も示唆され，導電性があり力学的強度の低いミクロスケール単結晶測定における温度波法の有用性を確認した．一方，超弾性を示す有機単結晶を用いて，応力を外場とした熱拡散率制御が可能であることを，相転移過程での熱拡散率変化を実測することで示した．有機単結晶を用いた熱拡散率制御は，ネマチック液晶を用いた系と同等の応答速度を持っており，より熱伝導率が高い領域での動的な熱伝導性制御が可能である．また，レーザー光交流型照射によるフォトサーマル法も導入し，ミクロサイズ単結晶の迅速な熱物性計測の端緒を開いた．
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Hyperspectral mapping of anisotropy2019
Author(s)
Ryu, Meguya, Honda, Reo, Balcytis, Armandas, VONGSVIVUTC,Jitraporn, TOBIN, Mark J., JUODKAZIS, Saulius, MORIKAWA, Junko
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Journal Title
Nanoscale Horiz.
Volume: 4
Pages: 1443-1449
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Near-Field IR Orientational Spectroscopy of Silk2019
Author(s)
Ryu, Meguya, Honda, Reo, Reich, Aina, Cernescu, Adrian, Li , Jing-Liang, Hu, Jingwen, JUODKAZIS, Saulius, MORIKAWA, Junko
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Journal Title
Appl. Sci.
Volume: 9
Pages: 3991-3998
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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