| 研究課題/領域番号 |
16K04867
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
ナノ構造化学
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| 研究機関 | 公立千歳科学技術大学 |
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研究代表者 |
大越 研人 公立千歳科学技術大学, 理工学部, 教授 (60500139)
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| 研究期間 (年度) |
2016-10-21 – 2020-03-31
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| キーワード | 液晶 / スメクチック相 / 枯渇作用 / 配向 / 高圧 / 小角X線散乱 / エントロピー / ナノパターニング |
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| 研究成果の概要 |
分子量を非常に狭く調整した剛直棒状高分子であるポリシランに、球状分子であるテトラアルキルシランを混合すると、ポリシランの形成するスメクチック相の層間にテトラアルキルシランが選択的に挿入される。このとき挿入の起こる球状分子の直径は、ポリシランの円筒直径とほぼ等しくなっていることを分子モデリングにより見出し、高圧下で促進されることからこの選択的挿入が詰め込みのエントロピーの利得を駆動力として発現していることを明らかにした。また、この混合系をシリコン基板上に展開し、テトラアルキルシランのみを溶媒洗浄で除去し、プラズマエッチングを行ったところ、スメクチック相の層構造を基板に転写することに成功した。
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| 自由記述の分野 |
高分子化学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
様々な分野でナノテクノロジーに関する研究が行われているが、従来技術の延長線上にある電子線リソグラフィーでは100nmを超える領域での限界が見え、ナノデバイス開発において実際に今後の技術開発の基盤となるような材料は少ない。これまでのところ自己組織化を利用してブレイクスルーが図られようとしているが、ナノ構造を配向制御できる技術は殆ど存在しない。本研究成果は、配向膜により配向制御可能なスメクチック液晶構造をテンプレートに利用してナノ構造を構築する技術を開発するものであり、その自己組織化のメカニズムを解明し、材料開発指針にエントロピー駆動という新しいモードを付け加えることに成功したものである。
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