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お椀状π共役分子を用いた新規機能材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 10J09481
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 機能物質化学
研究機関東京大学

研究代表者

宮島 大吾  東京大学, 大学院・工学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2012年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード液晶 / カラムナー / 強誘電性 / 電場配向 / 高密度メモリー / ブロックコポリマー / コラニュレン / ディスコティックカラムナー
研究概要

本研究はお椀状分子を用いてこれまで誰も開発に成功していない強誘電性カラムナー液晶の開発を大きな目標としていた。
強誘電性カラムナー液晶はカラム1本1本がメモリーになるため超高密度メモリーへの応用が期待されている。また液晶であるがゆえに、溶液プロセスでのデバイス作成が可能となり製造コストを大きく下げることも期待できる。また無機系強誘電体と比べ、レアメタルを用いない点も魅力的である。当該年度においては、この目標を達成することに成功した。鍵となるコンセプトは、極性構造を安定化するための水素結合ネットワークのデザインである。これまで強誘電性カラムナー液晶が達成されて来なかったのは、液晶という動的な系において、極性構造を維持できなかったからである。双極子モーメントは打ち消し合いたがるからである。しかしながら、極性構造をただ安定化してやればいいというものでもない。なぜなら強誘電性とは、自発分極を保持し、かつその分極を電場によって反転することが出来なければならないからである。すなわち、極性構造を安定化させ過ぎると、今度は電場によって反転することが出来なくなる可能性があるからだ。実際に強誘電性を実現するために、水素結合の周りを少しずつ変化させた誘導体を多数合成し調べることで最終的に強誘電性の実現に至った。本年度はさらにその適用範囲を広げるため、ブロックコポリマーを利用した相分離構造を元に、極性構造の安定化を制御することを目指した。現在は、ブロックコポリマーを環状化することでその物性の変化を調べ、より小さな相分離構造を実現できることを明らかとした。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Cyclic Block Copolymers for Controlling Feature Sizes in Block Copolymer Lithography2012

    • 著者名/発表者名
      宮島大吾
    • 雑誌名

      ACS Nano

      巻: 6 ページ: 10845-10854

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ferroelectric Columnar Liquid Crystal Featuring Confined Polar Groups Within Core-Shell Architecture2012

    • 著者名/発表者名
      宮島大吾
    • 雑誌名

      Science

      巻: 336 号: 6078 ページ: 209-213

    • DOI

      10.1126/science.1217954

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electric-Field-Responsive Handle for Large-Area Orientation of Discotic Liquid-Crystalline Molecules in Millimeter-Thick Films2011

    • 著者名/発表者名
      宮島大吾
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 50 号: 34 ページ: 7865-69

    • DOI

      10.1002/anie.201102472

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Columnar Liquid Crystal with a Spontaneous Polarization along the Columnar Axis2010

    • 著者名/発表者名
      宮島大吾
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 132 ページ: 8530-8531

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Universal Design Strategy for Alignable Liquid Crystalline Organic Semiconductors2012

    • 著者名/発表者名
      宮島大吾
    • 学会等名
      MRS Spring Meeting 2012
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2012-04-03
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Columnar Ferroelectric Liquid Crystals with Paraelectric Pendants2011

    • 著者名/発表者名
      宮島大吾
    • 学会等名
      13th International Conference on Ferroelectric Liquic Crystals
    • 発表場所
      Naiagara Falls, Canada
    • 年月日
      2011-08-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Universal Design Strategy for Uniformly Alignable Discotic Columnar Liquid Crystals2010

    • 著者名/発表者名
      宮島大吾
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2010
    • 発表場所
      Honolulu (Hawaii) USA
    • 年月日
      2010-12-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] A New Approach for the Alignment of the Discotic Columnar Liquid Crystals with the Combination of the Amide and Electric Field2010

    • 著者名/発表者名
      宮島大吾
    • 学会等名
      International Liquid Crystalline Conference 2010
    • 発表場所
      Krakow (Poland)
    • 年月日
      2010-07-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-12-03   更新日: 2024-03-26  

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