| 研究領域 | ソフトクリスタル：高秩序で柔軟な応答系の学理と光機能 |
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| 研究課題/領域番号 |
20H04663
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
森川 淳子 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (20262298)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | ソフトクリスタル / 相転移 / 熱拡散率 / フォノン / MEMS / 単結晶 / 応力誘起相転移 / ミクロスケール温度波熱分析法 / フォノン分散スペクトル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，ソフトクリスタルの構造相転移におけるミクロスケール熱特性の測定とその可視化・解析の方法論の開拓により，ソフトクリスタルの熱物理の解明および物質機能創製への提案を行うものである．ソフトクリスタルに誘起される動的相転移過程の熱物性の精密測定，非弾性散乱によるフォノンスペクトルの測定，熱・赤外分光同時イメージングによる熱応答分布の可視化等により，化学・物理構造変化と熱現象の相関を解析し，ソフトクリスタルの相転移の起源の解明に熱物理の観点から挑む．ソフトクリスタルの熱的機能発現の機構を解明することで，分子構造探索・試作のための創製技術の一般化や体系化に関する提案を行うこが可能となる．
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| 研究実績の概要 |
本研究は，ソフトクリスタルの外場（光・温度・力学場）応答による動的過程の熱物性の異方性発現に注目し，ミクロ・ナノスケール熱物性新規測定方法論の開発と，ソフトクリスタルの熱物理と相転移の学理解明を目指した．①フォスフォTWA法（蛍光温度波熱分析法），②フォスフォTWAイメージング法の開発，においては，蛍光色素（ローダミンB／CdSe/ZnS量子ドット）の変調レーザー照射誘起蛍光スペクトルの温度依存性を利用し，試料内を伝播する温度波を光電子増倍管またはCCDカメラにより高感度に検出し，ロックインアンプにより位相を測定することにより，熱拡散率を求める方法論を確立した．蛍光スペクトルによる温度波応答検知の可能性を確認し，MEMS回路と併用することで，非接触ミクロスケール熱拡散率測定法を構築した．③MEMS型μ-TWA法の開発，においては，マスクレス露光装置を用いた光リソグラフ・リフトオフ法による回路描画により，複合型温度センサーを作製し，センサー線幅数μm程度での高空間分解能・熱拡散率測定，温度走査下測定への適用を可能とした．④化学発光イメージングTWA同時測定法の開発を行い、化学発光のメカニズムを，蛍光団を導入したアダマンチリデンアダマンタン1,2-ジオキセタンの 結晶化学発光特性と熱物性の相関から明らかにした．⑤ミクロ単結晶の非弾性X線散乱(IXS)測定，では，テレフタルアミド (TPA)単結晶のα,β相転移のIXS測定のため，ペルチエ型試料保持・温度可変ステージをSpring8_BL35に設置・設計し, 12個のアナライザーを使用し，12個の移行運動量（Q）のスペクトルを同時に測定し，meVエネルギー・スケールでのソフトクリスタルのダイナミクス：フォノン（素励起）分散関係の実験的観測と相転移の学理解明を進めた．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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