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2007 年度 研究成果報告書概要

強誘電性高分子超薄膜における界面制御および超微細分極制御法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 16350129
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 高分子・繊維材料
研究機関東京理科大学

研究代表者

古川 猛夫  東京理科大学, 理学部・第一部化学科, 教授 (90087411)

研究分担者 高橋 芳行  東京理科大学, 理学部・第一部化学科, 助手 (80266923)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
キーワードフッ化ビニリデン / 強誘電体 / 薄膜 / 膜厚 / 結晶化 / 運動論 / 拡散律速
研究概要

本研究では、強誘電性高分子VDF/TrFE共重合体薄膜の諸特性について考察をおこなった。
薄膜においては電極の効果が重要である。特に、試料両面の電極に異なる金属を用いた場合には、D-Eヒステリシス、スイッチング特性等に膜の表裏による差異が生じることがわかった。その膜厚依存性を詳細に検討した結果、両電極に用いた金属間の仕事関数の差、すなわち接触電位差の効果が無視できないことがわかった。
試料の厚さを薄くしてゆく際の諸物性の膜厚依存性から、薄膜化の効果が比較的厚い試料から見られたが、これはアルミニウム電極に顕著で金電極ではあまり明瞭ではなかった。高分子と基板との相互作用の可能性もあるが、アルミ表面の酸化層の影響が大きいと考えられる。高分子物性そのものへの薄膜化による影響は今回調べた膜厚範囲においては顕著ではないことがわかった。
薄膜内の結晶化挙動を調べた結果、融解再結晶化において出現する針状組織のネットワーク構造は、基板に垂直に配向したラメラであることが明らかになった。同時に基板に平行なラメラである板状晶も生成したが、生成条件を制御することによって、両者の比率を制御することが可能であることを示した。
きわめて薄い試料においては、結晶の外形から、基板上の分子鎖の拡散が成長を律速していることがわかった。これより基板上での分子拡散係数を見積もることができた。
以上のように、この高分子の薄膜における挙動や構造制御、実用化へ向けた理解として、基礎的な知見を得ることができた。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (4件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Factors Governing Ferroelectric Switching Characteristics of Thin VDF/TrFE Conolvmer Films2006

    • 著者名/発表者名
      Takeo Furukawa
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Dielec.Electr.Insul. 13

      ページ: 1120-1131

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Factors Governing Ferroelectric Switching Characteristics of Thin VDF/TrFE Copolymer Films2006

    • 著者名/発表者名
      Takeo, Furukawa, Takashi, Nakajima, Yoshiyuki, Takahashi
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Dielec. Electr. (Insul) 13

      ページ: 1120-1131

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Intrinsic Switching Characteristics of Ferroelectric Ultrathin Vinylidene Fluoride/Trifluoroethylene Copolymer Films Revealed Using Au Electrode2005

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakajima
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 44

      ページ: L1385-L1388

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Intrinsic Switching Characteristics of Ferroelectric Ultrathin Vinylidene Fluoride/Trifluoroethylene Copolymer Films Revealed Using An Electrode Jpn2005

    • 著者名/発表者名
      Takashi, Nakajima, Ryosuke, Abe, Yoshiyuki, Takahashi, Takeo, Furukawa
    • 雑誌名

      44

      ページ: L1385-L1388

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [産業財産権] 情報記録素子、情報記録再生方法及び情報記録装置2007

    • 発明者名
      山本 亮一、中澤 裕士、古川 猛夫、高橋 芳行、金井 庄太
    • 権利者名
      群馬県、東京理科大学
    • 産業財産権番号
      2007-083576
    • 出願年月日
      2007-03-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [産業財産権] 情報記録媒体2006

    • 発明者名
      山本 亮一、中澤 裕士、古川 猛夫、高橋 芳行、金井 庄太
    • 権利者名
      群馬県、東京理科大学
    • 産業財産権番号
      2006-245192
    • 出願年月日
      2006-09-11
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より

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公開日: 2010-02-04  

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