時分割回折X線ブリンキングによるソフトクリスタル動的特性観測
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 |
20H04660
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
倉持 昌弘 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 助教 (60805810)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2021: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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| Keywords | X線回折 / 時分割計測 / 結晶粒子動態 / 格子ダイナミクス / ソフトクリスタル |
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| Outline of Research at the Start |
結晶自身のX線回折現象を利用した時分割回折X線ブリンキング法（Diffracted X-ray Blinking, DXB）を駆使して、ソフトクリスタルのラベルフリー結晶動態計測を行ないます。マクロ力学制御場でのソフトクリスタルの動的特性を、粒子集合体の運動、結晶格子面の構造ゆらぎ、という異なる空間スケールで捉えます。スクリーニング的な試料、計測条件の選定をラボX線で網羅検証し、より精細な動的情報取得には、放射光を用いた超高分解能計測を実施します。また、高次データ解析技術を導入することで、運動成分の検出限界向上を実現し、ソフトクリスタルの構造特異的な動的性質を明らかにしていきます。
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| Outline of Annual Research Achievements |
結晶自身のX線回折現象を利用した時分割回折X線ブリンキング法（Diffracted X-ray Blinking, DXB）を駆使し、ソフトクリスタルのラベルフリー結晶動態計測を行なった。熱や光などのマクロ力学制御場でのソフトクリスタルの動的特性を、粒子集合体の運動、結晶格子面の構造ゆらぎ、という異なる空間スケールで捉えることに取り組んだ。スクリーニング的な試料、計測条件の選定をラボX線で網羅検証し、より精細な動的情報取得には、放射光を用いた超高分解能計測を実施し、また高次データ解析技術を導入することで、運動成分の検出限界向上を実現することで、ソフトクリスタルの構造特異的な動的性質を明らかにすることを目的とした。
これまでに複数の共同研究に取り組み、結晶材料の動的計測を実施した。まず、光相転移を示す試料では、UV光刺激前後の結晶格子運動を測定した。興味深いことに、UV照射直後の結晶格子運動は一時的に抑制されることがわかり、光応答機能と動的構造の関係を明らかにできた（Taniguchi et al., Commun. Chem., 2022)。また、エレクトロクロミック (EC) 材の測定では、Ag が蓄積される ITO 基板に着目し、ITO 基板の格子動態から間接的に Ag 状態を評価する方法を検討した。ITO 鏡 （Mirror） 状と黒 （Black） 状の試料に対して、ITO(002)面の格子運動を比較した所、質的に異なる動的特性を示すことがわかった。Ag の蓄積状態の違いを ITO 格子運動から評価できる可能性が示唆された。さらに、分子ローター結晶の動的計測では、回転運動の高精度計測に挑戦した。分子回転を示す試料の格子運動と回転できない試料の比較を行った所、分子回転を示す試料のみ速い運動成分が現れる結果を得ることができた。
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(32 results)
