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有機単分子膜の表面構造を鋳型としたVGSケミストリーの創成

研究課題

研究課題/領域番号 15K05469
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機能物性化学
研究機関宇都宮大学

研究代表者

飯村 兼一  宇都宮大学, 工学部, 教授 (10272220)

研究協力者 奈須野 恵理  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード超薄膜 / 表面・界面物性 / 自己組織化 / 表面ゾルゲル反応 / 粒子膜 / ウエットエッチング
研究成果の概要

混合展開単分子膜におけるミクロ相分離構造を利用して表面水酸基を持つ固体基板表面上に作製した表面水酸基領域を二次元鋳型として、アミノ基末端有機シランの吸着と自己組織化により垂直成長構造体(VGS)が形成される。本研究では、膜物質の組み合わせに依存したミクロ相分離構造と分子充填構造の相間の解明、粒子膜を用いたVGSホールおよびピラーアレイの構築、VGS表面の吸着細胞の形態制御、金ナノ粒子のVGS表面上への位置選択的吸着と形態制御、VGSと高分子薄膜を利用した表面構造形成、VGSをマスクとして応用した化学エッチングによる表面構造体の形成などを実現し、VGSを用いた界面化学の発展性を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

単分子膜における二次元構造を利用して、固体基板上に孤立した表面水酸基領域を作り出し、その領域を反応場としたアミノ基末端有機シラン分子の吸着と自己組織化によって、領域の形を断面として維持したまま三次元成長構造体(VGS)を自発的に形成させる技術は学術的に新規性が高く、本研究から得られたVGSの面内外の構造制御の原理や手法、ならびにVGSを利用した表面修飾・加工技術や発展性に関する知見は、自己組織化プロセスによる新規な表面構造体構築法の学術的基盤の構築と界面化学の発展に寄与する。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 学会発表 (23件) (うち国際学会 6件、 招待講演 5件)

  • [学会発表] 展開と圧縮からの自己組織化膜2018

    • 著者名/発表者名
      飯村兼一
    • 学会等名
      第69回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 単粒子膜を鋳型とした表面パターニングと構造制御2018

    • 著者名/発表者名
      グェン チィー ミ アン,毛利一貴,納城美沙,奈須野恵理,加藤紀弘,飯村兼一
    • 学会等名
      第69回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 金の無電解めっき膜の形態と光学特性に対する界面活性剤の添加効果2018

    • 著者名/発表者名
      毛利一貴,納城美沙,奈須野恵理,加藤紀弘,飯村兼一
    • 学会等名
      第69回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] シリカ前駆体垂直成長構造体への金ナノ粒子の位置選択的吸着と表面構造制御2018

    • 著者名/発表者名
      毛利一貴,枝真住,納城美沙,中田湧也,奈須野恵理,加藤紀弘,飯村兼一
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会(2018)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Fabrication and Structural Control of Nano-hole Arrays Using Monoparticulate Films as Template2018

    • 著者名/発表者名
      Thi My An Nguyen, Eri Nasuno, Norihiro Kato, Ken-ichi Iimura
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会(2018)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 単分子膜鋳型構造を利用した金ナノ粒子の二次元分布制御と応用に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      中田湧也,奈須野恵里,加藤紀弘,飯村兼一
    • 学会等名
      日本化学会第97回春季年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 金ナノ粒子と蛍光色素を用いた層状薄膜の構築と光学特性評価2017

    • 著者名/発表者名
      太田将大,奈須野恵里,加藤紀弘,飯村兼一
    • 学会等名
      日本化学会第97回春季年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] X線反射率法によるミクロ相分離単分子膜の構造解析2017

    • 著者名/発表者名
      枝真住,奈須野恵理,加藤紀弘,飯村兼一
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Formation of Holes in Vertically Grown Structures of Amine-Terminated Organosilane through Preadsorption of Silica Particles2017

    • 著者名/発表者名
      Thi My An Nguyen, Eri Nasuno, Norihiro Kato, Ken-ichi Iimura
    • 学会等名
      IUMRS-ICAM 2017, The 15th International Conference on Advanced Materials
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural, Optical, and Photoelectrochemical Characterization of Thin Films of an Axially Chiral Bibenzo[c]phenanthrene Diol2017

    • 著者名/発表者名
      Md. Nazmul Kayes, Mohammad Shahabuddin, Md Jalil Miah, Michinori Karikomi, Eri Nasuno, Norihiro Kato, Ken-ichi Iimura
    • 学会等名
      IUMRS-ICAM 2017, The 15th International Conference on Advanced Materials
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 単粒子膜を二次元鋳型としたシリカ前駆体垂直成長構造体2017

    • 著者名/発表者名
      飯村兼一,グェン チーミアン,毛利一貴,枝真住,奈須野恵理,加藤 紀弘
    • 学会等名
      第68回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] シリカ前駆体垂直成長構造体の高効率作製システムの開発と金ナノ粒子による位置選択的表面修飾2017

    • 著者名/発表者名
      毛利一貴,枝真住,納城美沙,中田湧也,奈須野恵理,加藤紀弘,飯村兼一
    • 学会等名
      第68回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Vertically Grown Structures of Silica Precursor on Monolayer Templates2017

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Iimura
    • 学会等名
      International Conference on Functional Nanomaterials & Nanotechnology (ICFNN-2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Two-dimensional Self-assembly and Monolayer Formation of Silica Fine Particles at Interfaces2017

    • 著者名/発表者名
      Thi My An Nguyen, Eri Nasuno, Norihiro Kato, Ken-ichi Iimura
    • 学会等名
      The 8th International Symposium on Surface Science (ISSS-8)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of Thin Films of Hexahelicene Diol and Evaluation of Their Optical and Photoelectrochemical Properties2017

    • 著者名/発表者名
      Md. Nazmul Kayes, Mohammad Shahabuddin, Md Jalil Miah, Michinori Karikomi, Eri Nasuno, Norihiro Kato, Ken-ichi Iimura
    • 学会等名
      第27回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 表面構造化ポリマー膜作製のための二次元鋳型ミクロ相分離単分子膜修飾Siウエハ表面のウエットエッチング2017

    • 著者名/発表者名
      枝真住,奈須野恵理,加藤紀弘,飯村兼一
    • 学会等名
      第27回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Structural Characterization of Thin Films of Oxa[9]helicene Derivatives Prepared by Langmuir Technique and Spin Coating Method2016

    • 著者名/発表者名
      M. Jalil Miah, M. Shahabuddin, M. N. Kayes, M. Karikomi, E. Nasuno, N. Kato, K. Iimura
    • 学会等名
      第67回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      旭川
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Preparation and Characterization of Thin Films of an Axially Chiral Bibenzo[c]phenanthrene Diol2016

    • 著者名/発表者名
      M. N. Kayes, M. Jalil Miah, M. Shahabuddin, M. Karikomi, E. Nasuno, N. Kato, and K. Iimura
    • 学会等名
      第67回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      旭川
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 界面分子膜における自己組織化構造の解析と制御2016

    • 著者名/発表者名
      飯村兼一
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ミクロ相分離単分子膜を鋳型としたシリカ前駆体による垂直成長構造体のX線構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      枝真住,奈須野恵理,加藤紀弘,飯村兼一
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Control of self-assembly in Langmuir monolayers toward fabrication of template surfaces for vertically grown structures2016

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Iimura, Masumi Eda, Eri Nasuno, Norihiro Kato
    • 学会等名
      30th Conference of the European Colloid and Interface Society
    • 発表場所
      Rome, Italy
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Self-Assembly in Langmuir Monolayers for Surface Design2015

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Iimura
    • 学会等名
      21st Ostwald-Kolloquium
    • 発表場所
      Potsdam-Golm, Germany
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 展開単分子膜における不均一構造の形成と制御2015

    • 著者名/発表者名
      飯村 兼一
    • 学会等名
      第66回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      鹿児島大学郡元キャンパス
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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