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ブロック共重合体の構造転移における成長端の直接3次元観察と転移ダイナミクスの解明

公募研究

研究領域非平衡ソフトマター物理学の創成に関する総括研究
研究課題/領域番号 21015017
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関京都工芸繊維大学

研究代表者

陣内 浩司  京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 准教授 (20303935)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
7,300千円 (直接経費: 7,300千円)
2010年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2009年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
キーワード高分子構造・物性 / 電子顕微鏡 / 電子線トモグラフィー法 / エピタキシャル転移 / ブロック共重合体
研究概要

本研究では、流動・電場などの外場の印加や温度・圧力などの環境変数の変化に伴うブロック共重合体の構造-構造転移(Order-Order Transition,OOT)を、最先端の透過型電子線トモグラフィー法(Transmission Electron Microtomography,TEMT)により3次元的な実像として捕らえ、その3次元構造とOOTのダイナミクスを明らかにする。
ブロック共重合体のOOTには様々なパターンがある。申請者らは、これまでHPL構造からGyroid構造へのOOT(以後、IIPL→Gyroid転移と表記)について検討を行ってきた。本研究では、これまでの知見をベースとして、OOT前の初期構造を単結晶に近づけることで、ミクロドメインの組み替えがまさに起こりつつある部分(成長端)を再現性よくクリアな形で出現させ、この部分を詳細に観察・解析することで、OOTの本質とも言える構造転移機構を明らかにすることを目的とした。
前年度はPoly(styrene-block-isoprene)(SI)ブロック共重合体試料において、従来より結晶性に優れた単結晶様の試料をえることに成功した。本年度は、これを用いて、HPL→Gyroid転移について検討を行った。その結果、従来の研究でHPL構造の転移界面近傍では、ABCスタッキング型構造(R3m)がAB様スタッキング型構造(P6_3/mmc)に変化してからG構造に転移することを示す実験結果が得られていたのに対して、本研究ではABCスタッキング型構造を保ったままG構造に転移することが可能であるという今までに見られない新しいOOTを発見した。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (16件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Effect of Film Thickness on the Phase Behaviors of Diblock Copolymer Thin Film2010

    • 著者名/発表者名
      J.Jung, et al.
    • 雑誌名

      ACS Nano

      巻: 4(6) ページ: 3109-3116

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Current-Injected Spectrally-Narrowed Emissions from an Organic Transistor2010

    • 著者名/発表者名
      T.Yamao, et al.
    • 雑誌名

      Adv.Mater.

      巻: 22 ページ: 3708-3712

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transmission Electron Microtomography and Polymer Nanostructures2010

    • 著者名/発表者名
      H.Jinnai, et al.
    • 雑誌名

      Macromolecules 43

      ページ: 1675-1688

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3-Dimensional Characterization of Membrane with Nanoporous Structure Using TEM Tomography and Image Analysis2010

    • 著者名/発表者名
      F.H.She, et al.
    • 雑誌名

      Desalination 250

      ページ: 757-761

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Grating-Assisted Spectrally-Narrowed Emissions from an Organic Slab Crystal Excited with a Mercury Lamp2010

    • 著者名/発表者名
      S.Hotta, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Nanosci. Nanotechnol 10

      ページ: 440-447

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cylindrically Confined Diblock Copolymers2009

    • 著者名/発表者名
      P.Dobriyal, et al.
    • 雑誌名

      Macromolecules 42

      ページ: 9082-9088

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Small Molecule Directed Nanoparticle Assembly Toward Stimuli-responsive Nanocomposites2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Zhao, et al.
    • 雑誌名

      Nature Materials 8

      ページ: 979-985

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polymer nanotechnology applied to polymeric nano-soft-materials2009

    • 著者名/発表者名
      T.Nishi, et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.Conf.Ser. 184

      ページ: 12-30

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The interface dynamics of bicontinuous phase separating structure in apolymer blend2009

    • 著者名/発表者名
      Saito, et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.Conf.Ser. 184

      ページ: 12-29

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-Assembled ABC Triblock Copolymer Double and Triple Helices2009

    • 著者名/発表者名
      J.Dupont, et al.
    • 雑誌名

      Angew.Chem.Int.Ed. 48

      ページ: 6144-6147

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Epitaxial Phase Transitions in Block Copolymer Nano-Structures2010

    • 著者名/発表者名
      H.Jinnai
    • 学会等名
      International Conference on Nanoscopic Colloid and Surface Science (NCSS2010)
    • 発表場所
      幕張メッセ(招待講演)
    • 年月日
      2010-09-19
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Electron Tomography of Soft Polymeric Materials2010

    • 著者名/発表者名
      H.Jinnai
    • 学会等名
      SofTEAM Workshop(招待講演)
    • 発表場所
      Berkeley, CA, USA
    • 年月日
      2010-03-08
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Electron tomography for thick polymeric samples of the order of micrometer2010

    • 著者名/発表者名
      H.Jinnai
    • 学会等名
      10-th International Symposium on Biomimetic Materials Processing (BMMP-10) (招待講演)
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2010-01-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 高分子材料の3次元構造解析-最新の技術と可能性-2010

    • 著者名/発表者名
      陣内浩司
    • 学会等名
      日本接着学会粘着研究会1月度例会(招待講演)
    • 発表場所
      大阪市立工業研究所
    • 年月日
      2010-01-22
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ポリマー材料の定量的3D解析2010

    • 著者名/発表者名
      陣内浩司
    • 学会等名
      階層的3D4Dフォーラム(招待講演)
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス鉄鋼リサーチセンター
    • 年月日
      2010-01-12
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 3D Elemental Mapping of Soft Materials using Transmission Electron Microtomography2009

    • 著者名/発表者名
      H.Jinnai
    • 学会等名
      7th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices '09 (ALC'09) (招待講演)
    • 発表場所
      The Westin Maui Resort & Spa, Maui, Hawaii, USA
    • 年月日
      2009-12-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ソフトマテリアル機能材料の3次元構造観察と解析2009

    • 著者名/発表者名
      陣内浩司
    • 学会等名
      第29回水素エネルギー協会大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀5階小ホール
    • 年月日
      2009-12-03
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] トモグラフィから何が測れるか?(3次元測定の種類と阻害要因)2009

    • 著者名/発表者名
      陣内浩司
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会3次元電子線トモグラフィ法のマテリアルへの展開研究部会講演会(招待講演)
    • 発表場所
      工学院大学
    • 年月日
      2009-11-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 電子線トモグラフィー法による観察・評価の現状と今後2009

    • 著者名/発表者名
      陣内浩司
    • 学会等名
      「半導体計測・評価技術ネットワーク」ワークシヨツプ
    • 発表場所
      茨城県つくば市国際会議場
    • 年月日
      2009-11-24
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 電子線トモグラフィー法のソフトマテリアルへの応用2009

    • 著者名/発表者名
      陣内浩司
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第53回シンポジウム(招待講演)
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      2009-10-31
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Self-assembled polymer nano-structures2009

    • 著者名/発表者名
      H.Jinnai
    • 学会等名
      International Conference on Supercritical Fluids (Supergreen2009)(招待講演)
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2009-10-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Helical structures formed from an amorphous, achiral ABC triblock terpolymer2009

    • 著者名/発表者名
      H.Jinnai, et al.
    • 学会等名
      International Symposium on Nano Structured Polymeric Materials : Synthesis, Characterization and Application (招待講演)
    • 発表場所
      Gwangju, Korea
    • 年月日
      2009-10-07
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 高分子プロック共重合体の自己秩序化するメソスケール構造2009

    • 著者名/発表者名
      陣内浩司
    • 学会等名
      日本化学会第3回関東支部大会(招待講演)
    • 発表場所
      早稲田大学理工キャンパス
    • 年月日
      2009-09-05
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Microphase-separated structure in a cylinder-forming block copolymer thin film studied by neutron reflectivity aided by transmission electron microtomography2009

    • 著者名/発表者名
      H.Jinnai, et al.
    • 学会等名
      Structure of Nanophase Materials (SAS) in 2009 ACA (American Crystallographic Association) Meeting (招待講演)
    • 発表場所
      Toronto, Canada
    • 年月日
      2009-07-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 電子線トモグラフィー法とエックス線CTによる高分子材料の三次元観察・解析2009

    • 著者名/発表者名
      陣内浩司
    • 学会等名
      現物融合型エンジニアリング専門委員会セミナー(招待講演)
    • 発表場所
      東京大学先端科学技術センター
    • 年月日
      2009-05-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ブロック共重合体の自己秩序化に関する最近の進展2009

    • 著者名/発表者名
      陣内浩司
    • 学会等名
      Kyushu University Global COE "Science for Future Molecular Systems" Global COE Seminar No.77(招待講演)
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2009-04-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.cis.kit.ac.jp/~mechanic/jinnai/research.html

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

URL: 

公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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