Ｘ線光子相関分光法を用いた薄膜dewettingの前駆揺らぎダイナミクスの研究

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K05226
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分35010:高分子化学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 星野 大樹 国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, 研究員 (20569173)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: X線光子相関分光法 / コヒーレントX線 / 動的不均一性 / ガラス転移

研究成果の概要

本研究は、コヒーレントX線を用いたダイナミクス測定手法であるX線光子相関分光法により、表面・界面の揺らぎが増大する条件下での定量的な議論を目的として実施した。特に、対向表面間に挟まれたガラス転移温度近傍のダイナミクスに注目し、剪断下での振る舞いを調べた。その結果、ガラス転移温度近傍では、動的不均一性が増大すること、それが剪断印可によって減少することを明らかにした。

自由記述の分野

ソフトマター物理

研究成果の学術的意義や社会的意義

ガラス転移温度近傍での剪断下のダイナミクスについては、20年以上前に分子動力学計算により予言されてはいたものの、これまで実験的な観測例が存在しなかった。本研究により初めて実験的に観測可能であることが示され、その学術的意義は大きい。さらに、コヒーレントX線を用いて、剪断下での動的揺らぎの観測が可能となったことで、変形下で生じるさまざまなダイナミクスを議論することが可能となり、材料のタフネスについて新たな指標となり得る。こうした不均一なダイナミクスに着目した議論を応用し、企業との共同研究で熱硬化樹脂の硬化過程についても解析を進めており、社会的にも有意義な研究へと繋がっている。