| 研究領域 | 水圏機能材料：環境に調和・応答するマテリアル構築学の創成 |
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| 研究課題/領域番号 |
22H04521
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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 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
原野 幸治 国立研究開発法人物質・材料研究機構, マテリアル基盤研究センター, 主幹研究員 (70451515)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
採択後辞退 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | フラーレン / 二次元材料 / 走査電子顕微鏡 / 構造解析 / ナノ材料 / 二次電子 / 画像解析 / 水圏機能材料 / インターカレーション / 水素結合 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本申請研究では，水がインターカレーションした3nm膜厚分子膜のボトムアップ合成という水圏材料構築の新手法を基盤として，種々のインターカラントを挿入したハイブリッド二次元材料の自在合成の実現を目指す．分子集合体材料の利点であるデザイン性と柔軟性をもちつつ多点水素結合により無機材料や高分子に匹敵する構造安定性を有するこの二次元膜をホストとし，インターカラントとのハイブリッド化による複合機能の実現までを本研究期間における目標とする．
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| 研究実績の概要 |
本年度は，研究代表者がこれまで開発した円錐状フラーレン両親媒性分子の自己集合フラーレンナノフィルム(FF)のSEM支持膜への応用について検討した結果，ナノ材料の三次元構造解析に対する有用性が示されたので以下に結果の概要を示す．
SEM解析は表面構造解析の強力な手法であるが，ナノ構造体の三次元解析は支持体の二次電子の影響を強く受ける．本研究では，FFの低い二次電子放出効率をSEM画像の定量解析から明らかにし，観察支持体の二次電子放出によるSEM像観察において，低二次電子放出効率を有するFFを用いることにより背景ノイズを抑制できることを明らかにした．本特性は特に三次元表面構造解析の重要な技術である傾斜SEM解析において効果を発揮する．傾斜時のナノ構造体SEM観察では，試料と支持体との境界付近の情報が失われる現象が見られるが，支持体の二次電子放出を抑制することで，実際にFF上では観察対象となるナノ構造の全体像が明瞭に観察されることを明らかにした．また，FF上では傾斜試料を含め，SEM像において高コントラストな画像が得られることを定量解析により明らかにし，画像解析による粒子判別など，SEMの自動画像処理においてもFFの利用が有効であることが示唆された．本発見は，ナノ構造体の表面構造解析に対する発展に寄与することが期待される．さらに，FFへの他物質のインターカレートによる，FFの電子状態，特にイオン化ポテンシャルのチューニングによって，更に二次電子発生を抑制できることも期待される．
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| 現在までの達成度 (段落) |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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