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光誘起結晶移動現象の機構解明と高度制御

研究課題

研究課題/領域番号 16H04141
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能物性化学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

則包 恭央  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究グループ長 (50425740)

研究分担者 中野 美紀  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (20415722)
高田 尚樹  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究チーム長 (60357358)
三宅 晃司  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 製造技術研究部門, 研究グループ長 (30302392)
松本 純一  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 機能材料コンピュテーショナルデザイン研究センター, 研究チーム長 (90392662)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2018年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2016年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
キーワード結晶 / 光異性化 / 光反応 / アゾベンゼン / 液化 / 固化 / 光応答性有機材料 / 光化学 / 移動現象 / 光応答性結晶 / 表面 / 機能表面 / フェーズフィールド法 / 複合物性 / 液体 / 流体
研究成果の概要

本研究課題では、研究代表者らが新たに発見した結晶移動現象の機構を実験および計算科学的手法を用いて解明し、さらに高度な移動制御を実現することを目的とする。これを通して、光を活用した物質移動・輸送分野を飛躍的に発展させる。具体的には、様々な分子構造・結晶構造を有する結晶を作製し、光学顕微鏡、共焦点レーザー顕微鏡および走査プローブ顕微鏡を用いた移動現象の詳細な観察、光照射方法や基板表面特性の制御、フェーズフィールド法を用いたシミュレーションを実施することにより、本現象を支配する因子を明らかにし、その知見を移動制御に利用する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、結晶移動現象の機構が解明され、高度な結晶移動の制御が可能になれば、固体表面における新しい物質移動・輸送の方法を提供することになる。結晶が固体表面で移動する現象がこれまでに存在しなかったことから、流路不要な分析・診断チップ、マイクロ工場、新しい表面パターニング技術等や、それ以外の想定していない学術・技術分野へ波及する可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Photochemical liquefaction and softening in molecular materials, polymers, and related compounds2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Takahiro、Norikane Yasuo、Akiyama Haruhisa
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 50 号: 8 ページ: 551-562

    • DOI

      10.1038/s41428-018-0064-4

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Light-induced mechanical response in crosslinked liquid-crystalline polymers with photoswitchable glass transition temperatures2018

    • 著者名/発表者名
      Youfeng Yue, Yasuo Norikane, Reiko Azumi, Emiko Koyama
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 号: 1 ページ: 3234-3241

    • DOI

      10.1038/s41467-018-05744-x

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Crawling Motion of Crystals on Solid Surfaces by Photoinduced Crystal-to-Melt Phase Transition2019

    • 著者名/発表者名
      則包恭央
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会 (2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アゾベンゼン結晶の光誘起移動現象における基板表面効果から見た機構の考察2019

    • 著者名/発表者名
      林野優、大沼未央、中野美紀、高田尚樹、則包恭央
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会 (2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Surface Property on the Crawling Motion of Azobenzene Crystals2018

    • 著者名/発表者名
      則包恭央、大沼未央、溝黒登志子、中野美紀、高田尚樹
    • 学会等名
      3rd International Conference on Photoalignment and Photopatterning in Soft Materials (PhoSM)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photoinduced Crawling Motion of Azobenzene Crystals on Various Solid Surfaces2018

    • 著者名/発表者名
      則包恭央、大沼未央、溝黒登志子、中野美紀、高田尚樹
    • 学会等名
      The IUAPC symposium in Photochemistry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アゾベンゼン結晶の固体表面における光誘起移動現象2018

    • 著者名/発表者名
      則包恭央、林野優、大沼未央、溝黒登志子、中野美紀、高田尚樹
    • 学会等名
      2018年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アゾベンゼン結晶の光誘起移動現象の基板表面の効果2018

    • 著者名/発表者名
      林野優、則包恭央、大沼未央、溝黒登志子、中野美紀、高田尚樹
    • 学会等名
      2018年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アゾベンゼン結晶の光による移動現象2017

    • 著者名/発表者名
      則包恭央
    • 学会等名
      2017年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] アゾベンゼン結晶の光誘起固液相転移と移動現象2017

    • 著者名/発表者名
      則包恭央
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Light-induced Crawling Motion of Azobenzene Crystals on a Glass Surface2017

    • 著者名/発表者名
      則包恭央
    • 学会等名
      2nd International Conference on Applied Crystallography
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Crawling Motion of Azobenzene Crystals on a Glass Surface2017

    • 著者名/発表者名
      則包恭央
    • 学会等名
      PIERS (Progress in Electromagnetics Research Symposium) 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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