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Realization of Relaxor Ferroelectricity in Untrathin 2-Dimensional Nanosheets of Ferroelectric Homopolymers and Its General Mechanism

研究課題

研究課題/領域番号 23K04847
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分35020:高分子材料関連
研究機関東北大学

研究代表者

朱 慧娥  東北大学, 工学研究科, 客員教授 (70754539)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードIonic liquid / Ferroelectric / Crystal orientation / Ferroelectric polymer / Physical pinning wall / Nanosheets / Relaxor ferroelectricity
研究開始時の研究の概要

This research proposal will develop a tunable bottom-up construction of multilayers consisting of PVDF and pDDA for relaxor ferroelectrics, study physical crystal pinning effect of PVDF homopolymer nanocrystals surrounded by amorphous pDDA and approach a mechanistic understanding of RFE behaviors.

研究実績の概要

Increase of β phase PVDF in films were achieved by two methods:
(1) Interfacial preparation of PVDF/pDDA alloys was successfully obtained. FT-IR spectra were used to confirm the crysatallization of PVDF with different ratio of PVDF/PDDA. It shows the decrease of the concentration of PVDF in the polymer monolayer alloys caused the reduction of PVDF crystallites.
(2) Rich β phase improved the device properties by large remanent polarization values. The effect of ionic liquids on the PVDF crystal orientation at the PVDF polymer were investigated.Optimization on ferroelectric crystal content and crystal orientation was confirmed with the addition of IL which also contributed to the vertical phase separation structures in the polymer films.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

According reasearch plan, preparation of polymer alloy monolayers with tunable ferroelectric polymer contents and realization of monolayer transfer to substrates and electrodes should be achieved by the 2023 fiscal year.

今後の研究の推進方策

(1) Realization of arbitrarily changeable layer structure in the multilayered nanosheets with controllable physical wall thickness for ferroelectric domain (First half of FY2024)
(2) Crystallization analysis and crystal size characterization (Second half of FY2024)

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 機能性高分子ナノシートの構築2023

    • 著者名/発表者名
      三ツ石方也、朱慧娥、石﨑裕也、山本俊介、松井淳、宮下徳治
    • 雑誌名

      科学と工業

      巻: 98 ページ: 42-48

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Hybrid Cyclic Siloxane as Building Blocks for Functional Materials2023

    • 著者名/発表者名
      Huie Zhu
    • 学会等名
      令和5年度化学系学協会東北大会および日本化学会東北支部80周年記念国際会議
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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