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2019 年度 実績報告書

単一高分子鎖科学のフロンティアを拓く実空間・逆空間相補的構造解析法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 17K19165
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

青木 裕之  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J-PARCセンター, 研究主幹 (90343235)

研究分担者 宮崎 司  一般財団法人総合科学研究機構(総合科学研究センター(総合科学研究室)及び中性子科学センター(研究開発, 中性子科学センター, 室長 (70789940)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
キーワード超解像光学顕微鏡 / 斜入射小角散乱 / 高分子鎖 / 単一分子
研究実績の概要

高分子材料中のナノ構造を実空間および逆空間からの相補的に解析するための新たな方法論として、超解像顕微鏡および斜入射小角中性子散乱の融合した構造解析法の確立を目指し、本年度においては斜入射散乱の光学系構築を行った。実験にはJ-PARC物質・生命化学実験施設BL17に設置された偏極中性子反射率測定装置SHARAKUを用いた。二次元中性子検出器としてマルチワイヤ型3Heガスカウンター(MWPC)を用いて測定を行った。その結果、SHARAKU標準の光学系では、中性子ビームのコリメーションを調整するための炭化ホウ素スリットデバイスの可動範囲が狭いために、試料からの散乱中性子を遮ってしまう問題が生じた。そのため、スリットデバイスの可動範囲を大幅に拡大する改造を行うことで測定領域の拡大を行った。その結果、測定範囲を2倍に拡大することに成功した。このようにして構築した中性子光学系を用いて、二元ブロック共重合体薄膜の斜入射小角散乱測定を行ったところ、ミクロ相分離構造に由来する回折ピークを明瞭に観測することに成功した。一方、ここで確立した斜入射中性子散乱システムに導入するための超解像光学顕微鏡の光学系の構築を行い、オフライン(中性子ビームを照射しない状態)における動作を確認することはできた。しかしながら、中性子散乱との同時計測を行うためのビームタイムがアプルーブされなかったため、光学顕微鏡・中性子散乱の同時計測実験については行うことができなかった。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [学会発表] Dynamics of poly(methyl methacrylate) chain in thin films during solvent annealing studied by neutron reflectometry2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Aoki
    • 学会等名
      International Soft Matter Conference 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] ナノ光学顕微鏡による高分子の構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      青木裕之
    • 学会等名
      高分子分析研究懇談会講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] Dynamics of polymer chains in spin-cast thin films studied by single-molecule fluorescence microscopy and neutron reflectometry2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Aoki
    • 学会等名
      Korea-Japan Joint Symposium on Polymer Science 2019
    • 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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