| 研究課題/領域番号 |
18550170
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機能材料・デバイス
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| 研究機関 | 独立行政法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
澤田 勉 独立行政法人物質・材料研究機構, 光材料センター, グループリーダー (40354378)
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| 研究分担者 |
不動寺 浩 独立行政法人物質・材料研究機構, 光材料センター, 主幹研究員 (20354160)
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| 研究期間 (年度) |
2006 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
4,080千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 480千円)
2007年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2006年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
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| キーワード | Colloidal crystals / Photonic crystals / Crystal growth / Shear effects / Gelation |
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| 研究概要 |
本研究は、コロイド粒子から構成されるフォトニック結晶の、バルク単結晶体を短時間で形成するための高速プロセスとなりうる、新しい製造原理の特性を明らかにし、フォトニック結晶材料の現実化に貢献することを目的とする。バルク単結晶体を形成するための本提案の原理は、多結晶体のコロイド結晶を出発状態として、これを強く流動させることによりせん断速度の場を発生させ、単結晶的に配向させるものである。均一なせん断速度場を形成するオリジナル装置を用いて、せん断配向法による単結晶化が、ミリサイズの厚さの試料に有効に働きうるかどうかを調べた。せん断処理したコロイド結晶を、スペクトル測定により評価したところ、せん断速度の関数として、ストップバンド以外の波長帯における透過率の劇的な上昇と飽和現象が確認された。さらに、試料厚さを変えて、その依存性を調べたところ、厚さの効果は単純な透過率の減少として現れ、同程度の減衰係数を持つ組織が形成されているとして解釈しうるものであった。すなわち、厚さを増しても結晶品質の低下がないことが示唆された。これらのことより、バルク体と考えうるほど厚い試料においても、せん断法による単結晶化処理が有効であることが強く支持されたことになる。一方、せん断処理したコロイド結晶を固定化するための光開始ゲル化処理が、試料が厚いが故による、光強度の減衰による特性劣化を起こすことが確認された。これは、単純な光強度の増大では解決されないことがわかった。つまり、一定以上の強度の光照射が、返って特性の悪化をもたらす結果を与えた。最終的にバルク体のコロイド結晶ゲルとして高品質のものを得るためには、単純に光照射強度を増すのではない、なんらかの工夫を要するわけであり、今後の課題として残された。
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