ブロック共重合体の相転移とそれを利用したナノ構造制御に関する研究
Project/Area Number |
05F05746
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Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 外国 |
Research Field |
Polymer chemistry
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Research Institution | Kyoto University |
Principal Investigator |
長谷川 博一 京都大学, 工学研究科, 教授
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
MAREAU Vincent Henri 京都大学, 工学研究科, 外国人特別研究員
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Project Period (FY) |
2005 – 2006
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2006)
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Budget Amount *help |
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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Keywords | ブロック共重合体 / ミクロ相分離構造 / 相転移 / ナノ構造制御 / 電子線トモグラフィー / ジャイロイド構造 / HPL構造 / スポンジ構造 / ミクロ相分離 / 電子顕微鏡 / 秩序-秩序転移 / Gyroid / 粒界構造 |
Research Abstract |
ポリスチレン-ポリイソプレンジブロック共重合体とホモポリスチレン混合系を用い、Complex Phase Windowと呼ばれる狭い組成領域に出現する様々な形態のミクロ相分離構造(シリンダー、ラメラ、スポンジ構造、HPL (Hexagonally Perforated Layer)構造、Gyroid構造など)とそれらの粒界構造(グレインバウンダリー構造)を電子線トモグラフィーにより観察した。この混合系では溶液からの成膜過程において、これら種々のミクロドメイン構造から特定のミクロドメイン構造(Gyroid構造やHPL構造など)へと変化(相転移)していく様子が観察されるが、それらの粒界構造の立体構造解析から相転移の機構を明かにすることができる。転移の機構が明らかになれば、その知見をもとに、構造制御法を開発することが可能であり、ブロック共重合体によるナノテクノロジー材料の開発に繋がる。平成18年度は、核形成により発生したGyroid構造がHPL構造を浸食して成長する場合の粒界構造に関して、両者の配向の及ぼす効果、粒界における転移領域の幅、格子欠陥の発生状況について調べた。その結果、HPL層とGyroid構造の(121)面が平行な粒界ではGyroid構造のHPL構造からのエピタキシャル成長が観察され、その粒界面は非常に狭く、Gyroid構造の(211)面となっていることがわかった。また、このようにして成長したGyroid構造のグレインには欠陥が非常に少なく、大きな単結晶状のモノグレイン構造が得られることが分かった。この現象を利用すれば3次元フォトニッククリスタルの作製に十分な大きさを持つジャイロイド構造の単結晶を得ることも可能である。以上の結果はMacromoleculesに2報の論文として投稿中である。
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Report
(2 results)
Research Products
(8 results)