単分子膜からポリシラン薄膜への光情報転写と増幅作用

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11167230
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 関 隆広 東京工業大学, 資源化学研究所, 助教授 (40163084)
• キーワード: アゾベンゼン単分子膜 / ポリシラン薄膜 / 主鎖配向 / 膜厚依存性 / 光パターニング / 情報転写

研究概要

基板上に設けられたフォトクロミック単分子膜の光反応によって、ネマチック液晶の可逆的な配向変化を誘起できる。本特定領域研究では、高分子鎖の自己組織化作用に同様な原理を展開した系を取り扱っている。光応答性のアゾベンゼン(Az)単分子膜を基板上に調製し、そのうえにポリシラン(ポリジヘキシルシラン)(PDHS)膜を調製した際、PDHSの結晶化速度および膜面内の主鎖配向が偏光照射によって制御されることを最近見いだし、この現象の理解に向けた検討を開始した。
Azを測鎖に持つポリビニルアルコール誘導体のLB1層膜を石英基板上に調製し、可視偏光を照射後、PDHSのスピンキャスト薄膜を作成した。この際、PDHS主鎖は結晶化後、偏光面に垂直に配向した。結晶化前では異方性は認められなかったことから、主鎖配向は結晶化のプロセスを通じて誘起されることがわかる。フォトマスクを用いてPDHSフィルムの配向のパターン化も可能であった。これら配向膜は、一般に熱処理後のさらなる結晶化を施すことによってより高度な配向を与えられることもわかった。
スピンキャストの条件を変えることにより、膜厚依存性の検討した。最初の結晶化で強く配向制御を受ける膜厚はいわゆる超薄膜領域の20-30nm以下であることが判明した。数万程度の分子量であればさらなる熱処理と結晶化で大きな異方性が誘起できることもわかった。

研究成果

• [文献書誌] K. Fukuda, T. Seki et al.: "Photocontrol of poly (dihexylsilane) chain organization using …"Molecular Crystals Liquid Crystals. (印刷中).
• [文献書誌] T. Seki, J. Kojima et al.: "Light-driven dot films consisting of single polymer chain"The Journal of Physical Chemistry B. 103. 10338-10340 (1999)
• [文献書誌] T. Seki, K. Fukuda et al.: "Photocontrol of polymer chain organization using a photochromic …"Langmuir. 15. 5098-5101 (1999)
• [文献書誌] T. Seki, H. Sekizawa et al.: "Non-linear characteristics of the photoinduced deformation in …"Polymer Journal. 31. 1079-1082 (1999)
• [文献書誌] 関隆広: "動く界面分子膜"高分子. 48. 721 (1999)
• [文献書誌] 関隆広: "光応答機能材料"化学工業. 50. 489-493 (1999)
• [文献書誌] 関隆広(分担): "新しい自己組織化ポリマー表面の解析及び機能設計"シーエムシー. 248 (1999)
• [文献書誌] 関隆広(分担): "染色加工事典"朝倉書店. 505 (1999)