| 研究課題/領域番号 |
20H02792
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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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| 審査区分 |
小区分35020:高分子材料関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
磯野 拓也 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (70740075)
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| 研究分担者 |
佐藤 敏文 北海道大学, 工学研究院, 教授 (80291235)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2020年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
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| キーワード | 単分散ポリマー / ブロック共重合体 / ミクロ相分離 / 自己組織化 / ブロックポリマー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ブロック共重合体 (BCP) が形成するミクロ相分離構造はナノメートルスケールの構造体を構築するためのテンプレートとして極めて有望であり、特に、数nm解像度でのナノ加工へ期待が寄せられている。こうした微細領域における精密加工を実現するには従来型の多分散BCPではもはや不十分であり、単分散BCPが今後の主流になと考えられる。本研究では、工学的応用に求められる非古典的ミクロ相分離構造を単分散BCPで発現させるための普遍的な分子設計指針を確立し、既存BCPでは実現できなかった半導体回路パターンの構築やナノポーラス材料の精密構造制御などに応用することを最終目標とする。
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| 研究成果の概要 |
ブロック共重合体 (BCP) が形成するミクロ相分離構造はナノ構造体を構築するためのテンプレートとして有望であり、数nm解像度でのナノ加工への応用が期待される。こうした微細領域における精密加工には従来型の多分散BCPでは不十分であり、単分散BCPが今後の主流になると考えられる。本研究では、工学的応用に求められる非対称ラメラおよびネットワーク状構造を単分散BCPで発現させるための分子設計指針の確立を目指した。単分散BCPとして、分子量分布の無い糖鎖をベースとしたBCPに着目し、系統的合成を行った。その結果、非対称ラメラおよびネットワーク状構造 (DG、Fddd、HPL) を得ることに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
今回の研究では、単分散糖鎖ブロック共重合体の系統的な合成とナノ構造解析によって非対称ラメラ構造をはじめ、ダブルジャイロイド、さらには通常のブロック共重合体では報告例が極めて限られるFdddや六方穴あきラメラ構造といったネットワーク状ミクロ相分離構造を10 nm以下の微細領域で得ることに成功した。これらの知見は単分散ブロック共重合体における分子構造とミクロ相分離挙動の関係を理解するための礎となるだけでなく、将来的に、数nmレベルの超高解像度なナノ加工技術の進展に大きく貢献するものと期待される。
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