3次元TEMによるブロック共重合体ミクロ相分離構造の格子欠陥と粒界構造の研究

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17105004
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 高分子化学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 長谷川 博一 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60127123)
• 研究分担者: 竹中 幹人 京都大学, 大学院・工学研究科, 講師 (30222102) ; 西条 賢次 京都大学, 大学院・工学研究科, 助教 (60115847)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• キーワード: ブロック共重合体 / ミクロ相分離 / 電子線トモグラフィー / 3次元構造解析 / 格子欠陥 / 粒界構造 / ナノテクノロジー

研究概要

ブロック共重合体は自己組織化によりナノメートルオーダーの様々な形状を持つ規則的周期構造を形成し、ナノテク材料としての利用が期待されている。それにはそれらのナノ構造の制御が大きな課題であるが、本研究では3次元TEMによるブロック共重合体の格子欠陥や粒界構造を解析することによりその生成・消滅の機構を解明し、ブロック共重合体のナノ構造制御法に関する最も重要な知見を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Block C opolymers with a Twist (2009)
  • 著者名/発表者名: R.-M. Ho, Y.-W. Chiang, C.-K. Chen, H.-W. Wang, H. Hasegawa, S. Akasaka, E.L. Thomas, C. Burger, B. Hsiao
  • 雑誌名: J. Am. Chem. S oc. 131 ページ: 18533-18542
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determination of the Fddd Phase Boundary in Polystyrene-block-polyi soprene Diblock Copolymer Melts (2009)
  • 著者名/発表者名: M.I. Kim, T. Wakada, S. Akasaka, S. Ni shitsuji, K. Saijo, H. Hasegawa, K. Ito, M. Takenaka
  • 雑誌名: Macro molecules 42 ページ: 5266-5271
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nine-fold Density Multiplication of hcp Lattice Pattern by Directed Self-assembly of Block Copolymer (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Tada, S. Akasaka, M. Takenaka, H. Y oshida, R. Ruiz, E. Dobisz, H. Hasegawa
  • 雑誌名: Polymer 50 ページ: 4250-4256
  • 査読あり
• [雑誌論文] Controlled Introductio n of Metal Nanoparticles into Microdomai n Structure (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Akasaka, H. Mori, T. Osaka, V.H. Ma reau, H. Hasegawa
  • 雑誌名: Macromolecules 42 ページ: 1194-1202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stability of the Fddd Phase in Diblock Copolymer Melt (2008)
  • 著者名/発表者名: M.I. Kim, T. Wakada, S. Akasaka, S. Ni shitsuji, K. Saijo, H. Hasegawa, K. Ito, M. Takenaka
  • 雑誌名: Macromolec ules 41 ページ: 7667-7670
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ordering C ylindrical Microdomains for Binary Blends of Block Copolymers with Graphoepitaxy (2008)
  • 著者名/発表者名: F. Chen, S. Akasaka, T. Inoue, M. Takena ka, H. Hasegawa, H. Yoshida
  • 雑誌名: Macromol. Rapid Commun. 28 ページ: 2137-2144
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct Visualization of the Perfo rated Layer/Gyroid Grain Boundary in a P S-b-PI/PS Blend by Electron Tomography (2007)
  • 著者名/発表者名: V.H. Mareau, S. Akasaka, T. Osaka, H. H asegawa
  • 雑誌名: Macromolecules 40 ページ: 9032-9039
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth of Gyroid Grains in the Complex Phase Window of PS-b-PI/PS Blends (2007)
  • 著者名/発表者名: V.H. Mareau, T. Matsushita, E. Nakamur a, H. Hasegawa
  • 雑誌名: Macromolecules 40 ページ: 6916-6921
  • 査読あり
• [雑誌論文] Orthorhombic Fddd Net work in Diblock Copolymer Melts (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Takenaka, T. Wakada, S. Akasaka, S. Nishitsuji, K. Saijo, H. Shimizu, M.I. Ki m, H. Hasegawa
  • 雑誌名: Macro molecules 40 ページ: 4399-4402
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of Microdomain Orientat ion in Block Copolymer Thin Films with Homopolymers for Lithographic Applicatio n (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Kitano, S. Akasaka, T. Inoue, F. Chen, M. Takenaka, H. Hasegawa, H. Yoshida, H. Nagano
  • 雑誌名: Langmuir 23 ページ: 6404-6410
  • 査読あり
• [雑誌論文] Directed Self-Assembly of Diblock Copolymer Thin Films on Chemi cally-Patterned Substrates for Defect-Free Nano-Patterning
  • 著者名/発表者名: Y. Tada, S. Akasaka, T. Inoue, H. Yoshid a, H. Hasegawa, E. Dobisz, D. Kercher, M. Takenaka
  • 雑誌名: Macromolecules
  • 査読あり
• [学会発表] Ele ctron Tomography Study of the Ordering Process of Double-Gyroid Network Structu res in Block Copolymer/Homopolymer Ble nds (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Hasegawa, S. Akasaka, T. Okamoto, V.H. Mareau, T. Osaka, T. Matsushita
  • 学会等名: MRS Fall Meeting 2008
  • 発表場所: Boston, US A
  • 年月日: 20081201-20081205
• [学会発表] T EM Tomography Observation of the Defec ts and Grain Boundaries in Block Copoly mer Double Gyroid Network Structures (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Hasegawa, V.H. Mareau, S. Akasaka, T. Okamoto, T. Osaka, T. Matsushita
  • 学会等名: 9t h Asia-Pacific Microscopy Conference (AP MC9)
  • 発表場所: ICC Jeju, Jeju, Korea
  • 年月日: 20081102-20081107
• [学会発表] Novel Network-Forming Microdomain Structures in ABC Triblock Terpolymers (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Akasaka, A. Mitani, T. Osaka, H. Hase gawa, H. Iatrou, N. Hadjichristidis
  • 学会等名: MACRO 2 008, Taipei, Polymers at Frontiers of Scie nce and Technology Symposium 4. Nanost ructured Polymeric Materials
  • 発表場所: Taipei, Taiw an
  • 年月日: 20080629-20080704
• [学会発表] Control of Nanopatterns in Block Copolymer Systems (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Hasegawa
  • 学会等名: Chemical Cong ress-2008 Chemistry for Sustainable De velopment
  • 発表場所: Nepal Chemical Society, Kath mandu, Nepal
  • 年月日: 20080523-20080525
• [学会発表] Def ects and Grain Boundaries in Block Copol ymer Double Gyroid Network Structures (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Hasegawa, V.H. Mareau, S. Akasaka, T. Okamoto, T. Osaka, T. Matsushita
  • 学会等名: I nternational Symposium on Engineering M icro-/Nano-Materials Based on Self-Assem bling and Self-Organization, Miraikan-natio nal Museum of Emerging Science and Inn ovation
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 20080303-20080305
• [学会発表] Two- Step Microphase Separation of Triblock T erpolymers-A New Way to Create Compl ex Morphologies (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Hasegawa, S. Akasaka, A. Mitani, T. Osaka, H. Iatrou, N. Hadjichristidis
  • 学会等名: Meeting to Celebrate the Barry Ninham Chair of Natural Science, Shine Dome, Australian Academy of Scien ce
  • 発表場所: Australian National University, Canberr a, Australia
  • 年月日: 2008-12-08
• [学会発表] Complex Phases in Diblo ck Copolymer Systems (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Hasegawa, S. Akasaka, S. Nishitsuji, M.I. Kim, T. Wakada, H. Shimizu, K. Saij o, M. Takenaka
  • 学会等名: 11th International Seminar on Elastomers (ISE '07)
  • 発表場所: Freiburg, Germany
  • 年月日: 20070923-20070927
• [学会発表] Control of Microdomain Orientation in B lock Copolymer Thin Films for Lithograph ic Application (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Hasegawa, H. Kitano, S. Akasaka, T. I noue, F. Chen, M. Takenaka, H. Yoshida
  • 学会等名: Seventh International Symp osium on Biomimetic Materials Processing (BMMP-7)
  • 発表場所: Noyori Conference Hall, Nag oya University, Nagoya, Japan
  • 年月日: 20070123-20070125
• [学会発表] Structure Analysis of Co mplex Microdomain Structures of Block C opolymers by 3D Electron Tomography (2006)
  • 著者名/発表者名: H. Hasegawa, S. Akasaka, T. Osaka, K. Y amauchi, T. Kaneko, Y. Nishikawa, H. Jin nai, H. Iatrou, N. Hadjichristidis, G. Schro der, , S.T. Hyde
  • 学会等名: I nternational Symposium on Polymer Physi cs (PP'2006, Suzhou)
  • 発表場所: Suzhou Hotel, Suz hou, China
  • 年月日: 20060601-20060605
• [学会発表] Control of Block Copolymer Microdomain Structures for Nanopatternin g (2006)
  • 著者名/発表者名: H. Hasegawa
  • 学会等名: Symposium for the 21st Century COE Program "Global Renaissance by Green E nergy Revolution"
  • 発表場所: Nagaoka University of Technology, Nagaoka, Japan
  • 年月日: 20060126-20060127
• [図書] 高分子先端材料One Point別巻高分子分析技術最前線 (2007)
  • 著者名/発表者名: 長谷川博一, 他
  • 出版者: 共立出版
• [備考]
  • URL: http://alloy.polym.kyoto-u.ac.jp/~sandbox
• [産業財産権] 高分子薄膜、パターン基板、磁気記録用パターン媒体及びこれらの製造方法 (2007)
  • 発明者名: 長谷川博一, 竹中幹人, 陳楓, 吉田博史
  • 権利者名: 京都大学,日立製作所
  • 産業財産権番号: 特願・2007-072344
  • 出願年月日: 2007-03-20
• [産業財産権] 微細構造体、パターン媒体の製造方法_評価 (2006)
  • 発明者名: 長谷川博一, 竹中幹人, 陳楓, 吉田博史, 長野秀樹
  • 権利者名: 京都大学,日立製作所
  • 産業財産権番号: 特開・2007-313568
  • 出願年月日: 2006-05-23