| 研究課題/領域番号 |
19H02589
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
丸山 伸伍 東北大学, 工学研究科, 准教授 (80732362)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 薄膜成長 / 界面 / 液晶 / 赤外分光 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、液体・液晶と無機固体基板の界面におけるバルクとは異なった構造や性質の静的・動的な挙動を、薄膜アプローチにより実験的に明らかにすることである。これは、従来の固液界面科学のようにバルク液体・液晶に埋もれた固液界面を界面選択的な測定によりプローブするのではなく、ナノレベルで制御された液体・液晶薄膜という”むき出しの固液界面”を作って調べるというアプローチである。
初年度である2019年度は、まず、イオン液体・液晶、有機半導体液晶の薄膜を、これまで我々が開発してきた赤外線レーザ蒸着法を用いて、比較的大きな基板上にナノレベルで均一に作る技術を確立した。さらに、このような結晶性の低い薄膜における分子の配向秩序を調べるために、官能基ごとの配向を定量的に求めることができる手法として近年発展の目覚ましい赤外p偏光多角入射分解分光（pMAIRS）の測定系を立ち上げた。赤外分光装置にサンプルの加熱温度制御可能なステージを有する真空蒸着装置を組み込むことで、真空中で蒸着中もしくは蒸着直後のその場pMAIRS 測定が可能になった。この装置を用いて、液晶性有機薄膜における液晶―結晶相転移過程の観察を行い、相転移に伴う分子パッキング構造の変化に由来する特定のバンドにおけるピークシフトや、面外・面内強度比の変化がみられることを検証した。これらは、顕微鏡観察やX線回折の結果とも矛盾しておらず、その場pMAIRS 測定の有用性を実証できた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度は主に、真空蒸着をしながら赤外p偏光多角入射分解分光（pMAIRS）測定を可能とする新しいその場測定システムの開発を行った。計画通り、その有用性を確認することができ、学会・論文発表にむけて準備を進めている。
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| 今後の研究の推進方策 |
新たに開発したその場pMAIRS測定系を用いて、様々な液体・液晶性有機薄膜の配向秩序に関する研究を行う。さらに、従来のその場顕微鏡観察に加えて、放射光X線回折を用いたその場測定も予定しており、多角的に固液界面における“界面相”の静的・動的な構造を明らかにしていく。また、液体や液晶状態を経由して作製された薄膜のデバイス応用も検討する予定である。
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